Главная » Литература » Стальные конструкции » Трофимов - Лёгкие металлические конструкции зданий и сооружений
Трофимов - Лёгкие металлические конструкции зданий и сооружений
Содержание:
Предисловие 3
Глава 1. Легкие металлические конструкции комплексных поставок 6
1.1. Общие сведения 6
1.2. Создание мощностей, разработка и освоение новых технологий массового изготовления легких металлических конструкций 7
1.3. Конструктивные решения ЛМК 13
1.4. Модульные здания комплектной поставки с инженерным оборудованием 20
1.5. Ограждающие конструкций ЛМК 26
1.6. Способы монтажа ЛМК 35
1.7. Перспективы развития легких металлических конструкций комплектных поставок 39
1.8. Использованная литература к главе 1 47
Глава 2. Методика экспериментальных исследований 49
2.1. Методика экспериментальных исследований и примеры её использования 49
2.2. Примеры экспериментальных исследований предельных состояний моделей перекрёстно-стержневых плит, в том числе при повторных нагружениях 54
2.3. Примеры исследования на моделях напряженно-деформированного и предельного состояний гибкого контура мембраны. 60
2.4. Методика и результатов экспериментальных исследований натурных конструкций 62
2.5. Обзор методик и результатов экспериментальных исследований натурных структурных конструкций комплектных поставок при помощи штучных грузов 68
2.6. Обзор экспериментальных исследований перекрестных ферм комплектных поставок 72
2.7. Методика испытаний большепролётных конструкций при помощи залива воды 75
2.8. Методика и результаты испытаний остаточных сварочных напряжений в перекрестно-стержневых плитах с гексагональной решёткой 77
2.9. Обзор экспериментальных исследований несущей способности некоторых традиционных узловых сопряжений структурных плит 79
2.10. Методика и результаты испытаний несущей способности узлов на ванной сварке 80
2.11. Методика и результаты испытаний несущей способности трубчатых сжатых стержней системы мархи-Кисловодск 83
2.12. Использованная литература к главе 2 87
Глава 3. Ферменные конструкции 89
3.1. Состояние вопроса 89
3.2. Фермы из одиночных уголков 90
3.3. Фермы из открытых гнутых профилей 94
3.4. Фермы из замкнутых гнуто-сварных профилей 98
3.5. Фермы с верхним поясом из двутавров типа «Житомир» 103
3.6. Перекрестные фермы повторного применения 107
3.7. Примеры применения перекрёстных ферм в большепролётных общественных зданиях 116
3.8. Складываемые перекрёстные фермы 117
3.9. Использованная литература к главе 3 120
Глава 4. Структурные плиты покрытий 122
4.1. Стержневые схемы кристаллического строения (исторический обзор) 122
4.2. Характеристика структур, их формообразование, узловые сопряжения 124
4.3. Унифицированные конструкции структур комплектных поставок 132
4.4. Конструкции структур большепролетных зданий 138
4.5. Рекомендации по расчёту 145
4.6. Изготовление структур 150
4.7. Рекомендации по монтажу 155
4.8. Использованная литература к главе 4 164
Глава 5. Облегченные балочные и рамные конструкции 166
5.1. Развитие рамно-балочных конструкции 166
5.2. Тонкостенные реберные балки 168
5.3. Тонкостенные безреберные балки 170
5.4. Перфорированные балки 174
5.5. Рамные конструкции с применением перфорированных двутавров ... 178
5.6. Рамные конструкции с элементами переменной жесткости из прокатных двутавров 183
5.7. Рамные конструкции из сварных листовых элементов переменной жесткости с повышенной гибкостью стенки 186
5.8. Использование балок с гибкими стенками для рамных конструкций .. 189
5.9. Разработка и исследование облегчённых рам малых пролётов 193
5.10. Разработка решетчатых рамных конструкций 200
5.11. Рамные каркасы ангарных теплиц 204
5.12. Решётчатые каркасы тентовых сооружений 210
5.13. Использованная литература к главе 5 216
Глава 6. Металлические купола 217
6.1. Ребристые и ребристо-кольцевые купола 217
6.2. Сетчатые купола 221
6.3. Построения поверхностей сетчатых оболочек и их конструктивные решения 222
6.4. Разработка радиально-кольцевого и сетчатого куполов для перекрытия купола храма Христа Спасителя 228
6.5. Разработка радиально-кольцевого и сетчатого куполов для перекрытия Большой арены в Лужниках (Москва) 231
6.6. Сферическая ребристо-кольцевая оболочка для перекрытия Большой арены в Лужниках 236
6.7. Использованная литература к главе 6 239
Глава 7. Мембранные оболочки 240
7.1. Общее представление о конструкции и её исследования 240
7.2. Основы проектирования, расчёта и монтажа 247
7.3. Перспективные разработки мембранных покрытий 253
7.4. Разработка и монтаж большепролётных мембранных оболочек конкретных объектов 259
7.5. Металлобетонная мембранная оболочка над большой спортивной ареной московского стадиона в Лужниках (проектное предложение) 272
7.6. Террасированные мембранные оболочки над трибунами центрального стадиона в Лужниках (проектное предложение) 274
7.7. Конструктивные решения и технико-экономический анализ мембранных покрытий зданий массового применения 279
7.8. Использованная литература к главе 7 283
Глава 8. Байтовые и ленточные оболочки 285
8.1. Байтовые оболочки с применением тросов 285
8.2. Оболочки с использованием жестких вант 287
8.3. Ленточные оболочки отрицательной гауссовой кривизны 293
8.4. Разработка инженерной методики расчёта ленточных оболочек с элептическим опорным контуром конечной жесткости 301
8.5. Разработка исследование трехлепестковон непологой ленточной оболочки 304
8.6. Исследование ленточных оболочек на динамические нагрузки 306
8.7. Оболочки из переплетённых лент положительной гауссовой кривизны 308
8.8. Использованная литература к главе 8 314
Глава 9. Висячие большепролетные конструкции олимпиады-80 в Москве 315
9.1. Обзор висячих покрытий спортивных сооружений XV111-XXI Олимпиад 315
9.2. Принятые конструктивные решения основных висячих покрытий Олимпиады-80 и их научное обоснование 318
9.3. Расчёт, методика и конечные результаты исследований 321
9.4. Крытый стадион на проспекте Мира (конструкция, исследования, монтаж) 330
9.5. Велотрек в Крылатском 342
9.6. Дворец спорта 'Измайлово' 354
9.7. Плавательный бассейн на проспекте Мира 361
9.8. Использованная литература к главе 9 367
Глава 10. Пролетные конструкции, работающие совместно с ограждением 369
10.1. Тонколистовые складчатые своды 370
10.2. Пластичные купола 374
10.3. Предварительно-напряженные своды из профилированного стального настила 376
10.4. Гиперболические оболочки из профилированных настилов 380
10.5. Включение мембранной кровли в статическую работу структурной плиты 383
10.6. Совместная работа ограждения из профилированного настила со структурной плитой в условиях подрабатываемых территорий и просадочных грунтов 386
10.7. Сводчатые и прочные покрытия в которых затяжкой является мембранный потолок или кровля 390
10.8. Висячие мембранные потолки, преднапрягаемые своим весом двухскатные фермы 392
10.9. Включение мембранных потолков в работу большепролетных ферм 393
10.10. Преднапряженные панели с мембранными ограждениями, включаемые в работу продольных рёбер 396
10.11. Большепролётные блоки покрытия 401
10.12. Использованная литература к главе 10 411
Глава 11. Специальные облегченные конструкции 412
11.1. Металлические зернохранилища мембранно-каркасного типа 412
11.2. Конструкции башенного типа со структурным каркасом 426
11.3. Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе г.Москвы 438
11.4. К вопросу восстановления Храма Христа Спасителя в г.Москве 441
11.5. Проектирование перекрытий зала Церковных Соборов Храма Христа Спасителя 446
11.6. Расчёты и разработка рекомендаций по электропередачи 451
11.7. Конструкции облегченных опор линий электропередачи 457
11.8. Солнцеосадкозащитные навесы для железнодорожного пути на вечномерзлых грунтах 467
11.9. Мембранные преднапряженные створки ангарных ворот 470
11.10. Несущий каркас памятника 300-летию Российского флота 472
11.11. Использованная литература к главе 11 476
Глава 12. Ограждающие конструкции 478
12.1. Разработка конструкций, методов подсчёта, и исследование панелей повышенной огнестойкости 478
12.2. Экспериментальное строительство зданий из лёгких конструкций ...485
12.3. Ленточные ограждения послойного монтажа 488
12.4. Использованная литература к главе 12 499
Глава 13. Материалы и соединения для легких стальных конструкций 501
13.1. Материалы для лёгких конструкций 501
13.2. Свойства и расчётные характеристики тонколистового стального проката 517
13.3. Малоуглеродистые стали для лёгких конструкций северного исполнения 524
13.4. Термически упрочнённый фасонный прокат высокой прочности с конструктивной анизотропией и его применения в лёгких стропильных фермах 527
13.5. Болтовые соединения для лёгких металлических конструкций 535
13.6. Специальные виды сварки и коррозионная стойкость сварных швов 547
13.7. Использованная литература к главе 13 553
Глава 14. Направления исследований и развития общественных металлических конструкций, перспективы на будущее 556
14.1. Отечественные металлоконструкции в ретроспективном плане 556
14.2. Проводимые исследования и практикуемая методика расчёта 558
14.3. Соображения о состоянии и путях развития отечественных металлоконструкций 560
14.4. Первоочерёдные задачи строительства отечественных металлоконструкций 564
14.5. Использованная литература к главе 14 571
ПРЕДИСЛОВИЕ
В предлагаемой монографии освещены новые весьма эффективные виды металлических каркасов легких зданий и сооружений и частично ограждений с панельным и послойным способом монтажа. Эти разработки и их экспериментально — теоретические исследования представлены по материалам, непосредственно выполненным в отделе металлических конструкций ЦНИИСКа под общим научным руководством заслуженных деятелей науки и техники д. т. н., проф. В. А. Балдина и В. И. Трофимова.
В практической реализации легких конструкций большую роль сыграл главный инженер бывшего ВППСО «Союзлегконструкция», засл. строитель РФ A.M. Каминский, который на протяжении двадцатилетнего срока был одним из инициаторов и непосредственным участником разработки новых систем легких металлоконструкций, а также разработки и внедрения поточных технологий изготовления и монтажа представленных ниже легких металлических конструкций комплектных поставок. В настоящее время A.M. Каминский является генеральным директором ОАО «Объединение Союзлегконструкция».
Разработанные отделом металлоконструкций ЦНИИСК конструкции ориентированы на широкую область применения в промышленных, сельскохозяйственных, гражданских зданиях и сооружениях, предназначены для объектов как массового строительства, так и индивидуальных зданий и сооружений, возводимых в различных районах, включая отдаленные районы и районы с низкими расчетными температурами, а также районы повышенной сейсмичности и подрабатываемые территории.
Среди конструкций, разработанных отделом, следует отметить получившие широкую известность структурные конструкции из прокатных профилей (для массового строительства) и труб (для уникальных сооружений), фермы из одиночных уголков с различными видами соединений (протяжные швы, точечная сварка, высокопрочные болты), рамные конструкции, в том числе рамы с элементами переменного сечения и с применением перфорированного профиля, опоры ЛЭП, зернохранилища, теплицы, мембранные конструкции для массового применения и целей реконструкции, а также уникальных сооружений большого пролета и многие другие конструктивные решения.
К наиболее впечатляющим относятся покрытия крупнейших олимпийских стадионов в Москве, из которых по размерам и оригинальности выделяются мембранное покрытие на проспекте Мира пролетом
Показателем высокого уровня работ, проводимых в институте, является тот факт, что разработки отдела последних лет трижды были отмечены Государственными премиями (легкие металлические конструкции комплектной поставки —1972 г.; стали с нитридным упрочнением —
В настоящее время лаборатория металлических конструкций совместно с другими подразделениями института и проектными организациями участвует в разработках наиболее сложных и ответственных конструкций г. Москвы, таких как покрытие главной арены в Лужниках размерами в плане 299 х
Обладая большим научным потенциалом, занимая ключевые позиции в вопросах создания новых методов расчета, норм на проектирование, новых конструктивных решений и новых марок сталей, равно как и в вопросах прочности сварных и болтовых соединений, отдел металлоконструкций института в содружестве с такими производственными организациями, как акционерное объединение «Корпорация Монтажспецстрой» и фирма «Стальстрой», располагает большими возможностями в решении конкретных практических и перспективных задач, связанных со строительством и реконструкцией объектов, сооружаемых из металла в разных регионах страны и рассчитанных на функционирование как в обычных, так и экстремальных условиях.
В завершение авторы книги просили меня от их имени выразить глубокую признательность ученым и специалистам, материалы которых были использованы при написании настоящей книги.
От ЦНИЙСК это доктора технических наук В. М. Горпинченко, И. Г. Гольденберг, П. Г. Еремеев, В. В. Гурьев, В. М. Барышев, П. Д. Одесский, Н. С. Москалев; кандидаты технических наук Ю. Н. Симаков, В. Б. Микулин, А. М. Ларионов, И. Л. Пименов, Э, В, Третьякова, В. Д. Насонкин, Г. Е. Вельский, Е. И. Кондрахов, Б. С. Цейтлин, Т. П. Жорджеладзе, И. В. Стрельцов, С. И. Аванесов, А. А. Акопян, Т. К. Арутян, В. А. Отставнов, Б. С. Мелкулян, С. Б. Дружинин, Б. Н. Решетников, П. В. Анохин, А. А. Безруков, А. А. Бунякин, Г. В. Косивцев, Е, Ю. Давыдов, Б. Е. Киселев, Л. Б. Кацнельсон, В. Г. Искендиров, Ю. А. Полушкин, В. Н. Николаенко, И. В. Тудаков, Е. В. Левин, М. Р. Урицкий, Ж. М. Гимерверт, Ю. А. Новиков, А. С. Марутян, В. Н. Потапов, О. В. Кузнечиков, Ю. М. Дукарский, В, М. Мельников, М. И. Гукова, Н. Л. Нестеренко, A. В, Арончик, Е. Р. Мацелинский, Л. М. Пугачевская, Г. Б. Бегун, Ю. А. Чернов, М. Д. Филиппов, К. Р. Тулибаев, К. Л. Киреев, Н. А. Попов.
От бывшего Минмонтажспецстроя СССР засл. строители РФ, лауреаты Госпремии СССР Л. Д. Солоденников, А. Н. Секретов, Ю. А. Яшенков, А. А. Капли и, И. П. Олесов. От ЦНИИпроектлегконструкции: д. т. н., проф. А. М. Чистяков, д. т. н. Н, С. Москалев, кандидат архитектуры, доц. Ю. Л. Галустян, инженеры B. Д. Шишков, А. Н. Усанов, Ю. А. Маршев, Н. М. Макунина, П. П. Кашкинов, 3. С. Лебединский, к. т. н. В. Н. Спиров, Н. М. Шоболов, архитекторы В. А. Новиков, Л. С. Грибова.
От ЦНИИпроектстальконструкции: доктора технических наук В. В. Ларионов, В, А. Савельев, кандидаты технических наук В. В. Кузнецов, В. Ф. Беляев, П. Н. Троицкий, А, В. Рожков, Г. Н. Беккер, С. М. Кузьменко.
От ЦНИИпромзданий: доктора технических наук, профессора С. Н. Булгаков, Ю. Н. Хромец, к. т. н. Г. Я. Эстрин. От СПОРТПРОЕКТА: к. т. н. И. А. Гунст, К. Н. Илленко.
От ЛЕНЗНИЭП: А. П. Морозов, к. т. н. О. А. Курбатов, Б. А. Миранков, Л. Н, Лубо.
От МОСПРОЕКТАII: Ю. А. Рацкевич, Л. И. Чертков.
От МНИИП: к. т. н. В. В. Ханжи.
От ЛЕНПРОМСТРОЙПРОЕКТА: к. т. н. М. Е. Липницкий, Б. В. Горенштейн, В. В. Ленский.
От ГИПРОЦВЕТМЕТА: к. т. н. А. М. Фанталов, В, П. Курносов.
От Харьковского ПромстройНИИпроекта: Ц. Н. Фрумин.
От КАБЕЛЪПРОМпроекта: А. П. Варюхин.
От ГПИ Минздрава РСФСР: Л. Н. Винокурова, Л. Е. Колодина.
От ВИЛС: к. т. н. Г. Г. Михайлов, Л. В, Красненкова, Г. С. Платов.
От УКРПРОЕКТСТАЛЬконструкция: д. т. н. В. Н. Шимовский, к. т. н. А. Я. Прицкер, Ю. М. Сазанович.
От ГИПРОБУМА: О. Г. Шапиро, М. И. Донхин.
От ТЕПЛОЭЛЕКТРОпроекта: IT М. Свердлов, А. И. Пономарева, А, А Кронфельд.
От ЭНЕРГОСЕТЬпроекта: Е. М. Бухарин, И. А. Шляпин, Ф. И. Лялин.
От ГИПРОТЕАТРА: к, т. н, С, А. Белов, И. А. Брук.
От ЦНИИЭПторговых зданий: С. Б. Шатц.
От ВНИПИ Прометальконструкция: В. Г. Сергеев, А. Д. Соколова.
От Треста СТАЛЬмонтаж: В. И. Кривонос, Ю. А. Яшинков, Е. М. Лбов, Е. П. Полуянов, А. А. Строев, Р. Г, Косович, Л, Г. Дисман.
От СОЮЗПРОМБУМмонтаж: В. И. Костюкович.
От Треста СПЕЦСТАЛЬконструкция: В. С. Тимофеевич.
От ГЛАВАПУ г. Москвы: проф. Ю. А. Дыховичный.
Директор ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко
Член-корр. РИА, заслуженный строитель России, д. т. н., проф. В, М. Горттчеико
...