Презентация на тему "Лекция 1Тема лекции - Введение. Металлические конструкции"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Лекция 1Тема лекции - Введение. Металлические конструкции

  План лекции: - область применения строительных конструкций; - сортамент.

• 
  Слайд 2

  1.1Область применения строительных конструкций

  В современной практике строительства МК (металлические конструкции) – стальные и алюминиевые находят широкое применение. Это объясняется тем, что металл обладает высокой несущей способностью, обеспечивающей восприятие значительных нагрузок при сравнительно небольшой собственной массе, надежностью работы при различных видах напряженного состояния и агрессивных эксплуатационных средах, значительной универсальностью с точки зрения создания различных конструктивных форм плоских и пространственных систем, высокой индустриальностьюизготовления изделий.

• 
  Слайд 3
  

  По виду МК можно разделить на стержневые и сплошные системы Стержневые системы: БАЛКИ область применения каркасы одноэтажных промышленных зданий, высотных зданий, мачты, башни, большепролетные покрытия: спортзалы, выставочные павильоны; мосты, эстакады, краны и др. спецсооружения КОЛОННЫ область применения

• 
  Слайд 4
  
• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7
  
• 
  Слайд 8
  

  Применение стержневых МК экономически выгодно в большепролетных зальных покрытиях (с пролетами более 40м) преимущественно для зданий общественного назначения (спортивные залы, крытые рынки, выставочные павильоны, залы театров и т. д.), а так же для специальных зданий промышленного назначения (самолетостроительные ангары, машиностроительные и металлургические заводы)

• 
  Слайд 9
  
• 
  Слайд 10
  

  Стержневые системы: ФЕРМЫ область применения каркасы одноэтажных промышленных зданий, высотных зданий, мачты, башни, большепролетные покрытия: спортзалы, выставочные павильоны; мосты, эстакады, краны и др. спецсооружения РАМЫ область применения ПЕРЕКРЕСТНО-СТЕРЖНЕВЫЕ область применения

• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13
  
• 
  Слайд 14
  
• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18
  

  Стержневые системы: АРКИ область применения большепролетные покрытия: спортзалы, выставочные павильоны; мачты, башни СКЛАДКИ область применения СЕТЧАТЫЕ ОБОЛОЧКИ область применения КУПОЛА область применения

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22
  
• 
  Слайд 23
  
• 
  Слайд 24
  

  БАШНЯ-МАЯК ШУХОВА СХЕМЫ КУПОЛОВ: а – ребристый, б – ребристо-кольцевой, в – сетчатый, г – радиально-балочный

• 
  Слайд 25
  

  Стержневые системы: ВИСЯЧИЕ большепролетные покрытия: спортзалы, выставочные павильоны; мачты, башни, мосты область применения ВИСЯЧИЕ (мембраны) область применения Сплошные системы: ЛИСТОВЫЕ ОБОЛОЧКИ большепролетные покрытия (мембраны); емкости (газгольдеры, резервуары, бункера); конструкции доменных комплексов; трубы и трубопроводы

• 
  Слайд 26
  

  Однопоясные покрытия с гибкими вантами и железобетонными плитами а – гараж в Красноярске б – рынок в Бауманском р-не Москвы

• 
  Слайд 27
  

  Универсальный стадион на проспекте Мира в Москве а – план покрытия; б – продольный и поперечный разрезы (мембрана 5 мм) Металлические каркасы рекомендуется применять в высотных гражданских зданиях с числом этажей не менее 20, а так же в промышленных зданиях с нормативными длительно действующими нагрузками не менее 10 кН/м2, а также специальные конструкции комплекса доменных печей и химических заводов, дымовых труб и трубопроводов нефти и газа

• 
  Слайд 28
  

  Алюминиевые конструкции могут применяться практически во всех областях строительства наравне со стальными конструкциями в виде несущих сварных конструкций – ферм, колонн, прогонов покрытий, пространственных решетчатых покрытий, висячих конструкций. Однако ввиду их высокой стоимости (в 8-15 раз дороже стали), меньшей, чем у стали жесткости и низкой огнестойкости их применение ограничено АЛЮМИНИЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ Стеновые и кровельные панели НЕСУЩИЕ Перегородки и подвесные потолки Витражи, оконные переплеты, двери ОГРАЖДАЮЩИЕ Работающие в агрессивной среде, в сейсмике, при низких t°С Каркасы сборно-разборных зданий и сооружений Большепролетные конструкции покрытий

• 
  Слайд 29

  1.2 СОРТАМЕНТ

  Первичным элементом стальных конструкций является прокатная сталь. Прокатная сталь делится на две группы: сталь листовая (толстая, тонкая и универсальная) и сталь профильная(уголки, швеллеры, двутавры, тавры, трубы и т.п.). Перечень прокатных профилей с указанием формы, геометрических характеристик, массы единицы длины, допусков и условий поставки называется сортаментом. Стоимость разных профилей различна. Наиболее дешевыми являются листовая сталь, прокатные двутавры и швеллеры, что объясняет их широкое применение.

• 
  Слайд 30
  

  Листовые сталь и алюминий в виде гладкого и профильного листа, имеющего различную толщину и высоту профиля, широко применяются для устройства кровель, стен, подвесных потолков, узловых фасонок решетчатых конструкций, сварных двутавровых стержней, а также в виде специальных листовых конструкций оболочек, мембран и т.п. Кроме того, листовая сталь и алюминиевые сплавы используются для производства тонкостенных гнутых профилей. Сталь толстолистовая (ГОСТ 19903-74), толщиной 4 – 160 мм, шириной листа 600 – 3800 мм, длиной до 8 м. Листовая горячека-таная сталь постав-ляется в листах длиной 6 – 12 м и толщиной до 160 мм или в рулонах толщиной до 12 мм и шириной от 500 до 2200 мм. Листы имеют градацию по толщине через 1 мм, 2, 3, 5 и 10 мм. Сталь тонколистовая, толщиной до 4 мм прокатывается холодным и горячим способами. Холоднокатаная сталь значительно дороже горячекатаной, толщиной до 1 мм, шириной листа 2000 мм и длиной до 5 м (ГОСТ 19904-74) для изготовления профилированных настилов. Сталь широкополочная универсальная, (ГОСТ 8200-70) имеет ровные края. Толщина от 6 до 60 мм, ширина 200 – 1050 мм, длина 5 – 12 м.

• 
  Слайд 31
  

  Наиболее универсальными для изготовления, конструктивно удобными и экономичными профилями являются уголоковый, двутавровый, швеллерный и трубчатый. Уголковые профили прокатывают в виде равнополочных (ГОСТ 8509-72 с изм.) и неравнополочных (ГОСТ 8510-72 с изм.) Уголки широко применяются при изготовлении легких сквозных конструкций. Более экономичны уголки с меньшими толщинами полок. В сжатых стержнях сечения, составленные из тонких уголков обладают большей устойчивостью. Примеры компоновки сечений из уголков: равнополочные неравнополочные

• 
  Слайд 32
  

  Швеллеры Геометрические характеристики сечения швеллеров определяется его номером, который соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах. Сортамент (ГОСТ 8240-72 с изм.) включает швеллеры от № 5 до № 40 с уклоном внутренних граней полок, что затрудняет конструирование. Швеллеры используются чаще в составных сечениях, работающих преимущественно на осевые силы и изгиб и реже на внецентренное сжатие в колоннах и балках. В качестве прогонов покрытия и элементов фахверков стен применяются прокатные тонкостенные швеллеры с узкими параллельными гранями полок (ТУ 14-2-204-76). По расходу материала они на 16 – 20 % легче швеллеров обычного проката ШВЕЛЛЕР Примеры компоновки сечений из швеллеров:

• 
  Слайд 33
  

  Двутавры Двутавры – основной балочный профиль. Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-72 с изм.) имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах. В сортамент входят номера от № 10 до № 60. Эти двутавровые балки применяются в качестве изгибаемых элементов – балок, а также в составных сечениях, работающих на внецентренное сжатие. Балки двутавровые широкополочные – имеют параллельные грани полок. Широкополочные двутавры прокатывают трех типов: нормальные двутавры (Б), широкополочные (Ш), колонные (К). Высота балочных профилей Б и Ш достигает 1000 мм при отношении ширины полок к высоте b : h = 1 : 1,65 – при малых высотах и до b : h = 1 : 1,25 – при больших высотах. Колонные профили К имеют отношение b : h = 1 : 1, что придает им устойчивость относительно оси у, это позволяет использовать их в виде самостоятельного элемента (балки, колонны, стержни тяжелых ферм)

• 
  Слайд 34
  

  Из широкополочных двутавров путем разрезки получают тавровые профили, которые широко применяются в стропильных и подстропильных фермах в качестве верхнего и нижнего поясов. Широкий диапазон высот (100-500 мм при ширине полок 100-400 мм) позволяют использовать эти профили в фермах под легкую и тяжелую нагрузки. Тонкостенные двутавры (ТУ 14-2-205-76) и швеллеры прокатываются с особо тонкими стенками и полками, что делает их экономичнее обычных профилей на 14-20 %. Тонкостенные профили имеют высоту от 120 до 300 мм и полки с параллельными гранями. Применяются в балках площадок, фахверках, в легких перекрытиях и покрытиях. Примеры компоновки сечений из двутавров

• 
  Слайд 35
  

  ТРУБЫ Стальные трубы бывают круглые – горячекатаные ГОСТ 8732-78 с изм. и электросварные ГОСТ10704-76 с изм., а также прямоугольного и квадратного сечения – электросварные. Горячекатаные бесшовные трубы имеют диаметр от 25 до 550мм с толщиной стенок от 2,5 до 75 мм. Эти трубы применяются главным образом в конструкциях радио- и телевизионных опор. Круглые электросварные трубы имеют диаметр от 8 до 1620 мм с толщиной стенок от 1 до 16 мм. Широко применяются в современных решетчатых строительных конструкциях – фермах, арках, рамах, куполах Трубчатые профили особенно экономичны при применении в сжатых элементах благодаря наибольшему значению радиуса инерции при заданной площади сечения.

• 
  Слайд 36
  

  Профили квадратного сечения размером от 80 до 180 мм и прямоугольного 60х100 и 140х180 мм с толщиной от 3 до 8 мм. Эти трубы применяются в конструкциях под кровлю, в фахверках стен, переплетах, витражах. Холодногнутые профили изготовляются из листа ленты или полосы толщиной от 1 до 8 мм. Область применения – в легких МК покрытия, где они заменяя прокатные профили дают экономию металла до 10%.

• 
  Слайд 37
  

  Для предварительно напряженных и висячих конструкций применяются различные типы стальных канатов, изготовляемых из высокопрочной проволоки диаметром 0,22 – 4 мм с временным сопротивлением разрыву 1200 – 2600 МПа. Канаты выпускают: одинарной свивки (сплетенные из отдельных проволок), двойной свивки – тросы (проволоки, сплетенные в пряди, а из прядей в канат) -тройной свивки – кабели (сплетенные из нескольких тросов). Буквенное обозначение канатов определяет: ТК – точечное касание проволок; ТЛК – точечное и линейное касание проволок. Профили из алюминиевых сплавов получают прокаткой, прессованием или литьем. Листы прокатывают толщиной до 10,5 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 7 м. Фасонные профили изготавливаются горячим прессованием на гидравлических прессах. Разнообразные типы профилей показаны на рисунке

• 
  Слайд 38
  

  а – лист; б – уголок равнополочный; в – уголок неравнополочный; г – швеллер; д – швеллер с параллельными гранями полок; е – двутавр обычный; ж – двутавр с параллельными гранями полок; и – тавр; к – сварной двутавр; л – круглая труба; м – гнутый швеллер; н – гнутый С-образный швеллер; п – гнутый равнополочный уголок; с – гнутый уголок с отбортовками; т – Z-образный гнутый профиль; у – квадратный гнутосварной профиль; ф – прямоугольный гнутосварной профиль; х – волнообразный настил; ц– трапециедальный профилированный лист