Беленя Е.И., Стрелецкий Н.Н. - Металлические конструкции. Специальный курс. 3-е издание 1991

Е.И.Беленя, Н.Н. Стрелецкий, заслуженные деятели науки и техники РСФСР, доктора техн. наук, профессора, Г.С. Ведеников, кандидат техн. наук, профессор, Л.В.Клепиков, Т.Н. Морачевский, кандидаты техн. наук, доценты

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Специальный курс

Под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. Е.И.Беленя

3-е издание, переработанное и дополненное

Допущено Государственным комитетом СССР по народному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Промышленное и гражданское строительство"

Москва Стройиздат 1991

Металлические конструкции: Спец. курс: Учеб. пособие для вузов/Е. И. Беленя, Н. Н. Стрелецкий, Г. С. Ведеников и др.; Под ред. Е. И. Беленя — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1991.— 687 с.

ISBN 5-274-01095-4

Пособие является дополнением к основному учебнику «Металлические конструкции» (Стройиздат. 1985). Специальный курс содержит углубленное изложение основных направлений развития металлических конструкций и необходимый студентам материал для дипломного проектирования.

Изд. 2-е вышло в 1982 г. Изд. 3-е дополнено новыми примерами расчета и нормативными документами.

Для студентов строительных вузов.

© Стройиздат, 1982

© Беленя Е, И. и коллектив авторов, 1991, с изменениями

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящем третьем издании специального курса сохранены основные методические установки и структурное построение книги, принятые в предыдущих изданиях, первое из которых было разработано под общим руководством и при авторском участии Героя Социалистического Труда, чл.-корр. Академии наук СССР, проф. Н. С. Стрелецкого.

Специальный курс является продолжением и развитием основного курса, читаемого студентам, обучающимся по специальности «Промышленное и гражданское строительство», и служит для углубленного изучения дисциплины «Металлические конструкции» в процессе выполнения дипломных проектов, а также аспирантской подготовки научных и педагогических кадров.

Книга содержит обширный материал, который может служить пособием для инженеров в их практической деятельности.

Специальный курс имеет пять разделов.

В I разделе изложены основные идеи и возможности рационального использования предварительного напряжения металлических конструкций, позволяющие повысить эффективность их применения. Приведены особенности конструирования и расчета конструкций при различных способах осуществления предварительного напряжения. Освещены вопросы исследования работы предварительно напряженных металлических конструкций. Даны примеры из проектной практики и показатели эффективности применения предварительно напряженных металлических конструкций.

Во II разделе даны обширные сведения об использовании алюминия в строительных конструкциях. Приведены данные о материале, особенностях конструирования и расчета элементов алюминиевых конструкций и соединений. Показаны области рационального применения алюминия в строительстве, в несущих и совмещающих несущие и ограждающие функции конструкциях.

В III разделе рассмотрены возможные компоновочные решения висячих покрытий зданий, особенности их работы, расчета и конструирования. Приведены многочисленные примеры висячих покрытий, осуществленных в нашей стране и за рубежом, с использованием одноиоясных и двухпоясиых систем, тросовых ферм, мембран и седловидных напряженных сеток.

В IV разделе приводится классификация каркасов многоэтажных зданий с анализом их особенностей. Рассмотрены компоновка конструкций, определение действующих нагрузок, конструирование и расчет конструкций, даны примеры проектирования,

В V разделе освещены конструкции пролетных строений железнодорожных, автодорожных, городских и трубопроводных металлических мостов и дана их классификация. Особое внимание обращено на новые конструктивные формы мостовых сооружений, для каждой из которых вскрыты основные закономерности компоновки.

Приводятся сведения о нагрузках и особенностях конструирования и расчета мостовых конструкций. В предлагаемом издании специального курса учтены существенные изменения в нормативных документах, происшедшие за время с момента второго издания книги.

Устаревшие примеры решения конструкций заменены новыми. Обновлены списки основной литературы к каждому из разделов.

Разд. I написан д-ром техн. наук, проф. Е. И. Белсня. Подготовка рукописи разд. I к третьему изданию выполнена его женой, канд. техн. наук, доц. Г. Б. Тереховой.

Раздел II написан канд. техн. наук, доц. Т. Н. Морачевским; III — канд. техн. наук, проф. Г. С. Ведениковым; IV — канд. техн. наук, доц. Л. В. Клепиковым; V — д-ром техн. наук, проф. Н. Н. Стрелецким.

Авторы приносят благодарность заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, д-ру техн, наук, проф. А. Г. Соколову за рецензирование книги.

РАЗДЕЛ I

Предварительно напряженные металлические конструкции

ГЛАВА 1. ЦЕЛИ И ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Предварительное напряжение металлических конструкций используется как метод регулирования напряженного состояния конструкций для повышения их эффективности, т. е. снижения расхода материала в проектируемой конструкции при заданной несущей способности или жесткости. Существуют разнообразные способы создания предварительного напряжения, и все они связаны с дополнительными затратами труда, а иногда и материала на дополнительные элементы. Предварительное напряжение целесообразно, если эффект, получаемый от него, полностью окупает дополнительные затраты.

Основной идеей предварительного напряжения является создание искусственным путем в конструкции, стержне или наиболее напряженном сечении стержня напряжений обратного знака тем напряжениям, которые возникают при действии эксплуатационной нагрузки.