проектирование металлоконструкций

Необходимо выявить, какие узлы являются жесткими, а какие шарнирными, по какому пути нагрузки будут идти по несущим конструкциям на фундамент. Система может быть статически определимой или неопределимой, но она не должна превратиться в механизм.

В СП16.13330.2011 описаны основные виды НДС: растяжение, сжатие, изгиб, сжатие с изгибом, кручение. Необходимо определить для каждого вида конструкций – колонны, балки, стержни фермы и т.п. – вид НДС, и выбрать соответствующий вид расчета.

По архитектурным чертежам нужно понять, какие материалы будут использованы для отделки. Далее, зная плотность и толщину слоя, собираются постоянные нагрузки на конструкцию. Определяются кратковременные равномерно распределенные нагрузки – от веса людей, животных, оборудования и т.п. – в зависимости от назначения здания и помещения. Учитываются кратковременные климатические нагрузки: ветровые и снеговые, в некоторых случаях гололедные, их величина зависит в основном от района строительства. Также могут дополнительно учитываться длительные нагрузки и особые. К особым относят сейсмические, взрывные, ударные, нагрузки, обусловленные пожаром и пр.

Для большинства металлических конструкций очень важный фактор — устойчивость, поскольку в сжатых элементах возможна потеря несущей способности не за счет разрушения материала, а за счет потери устойчивости при нагрузках, значительно меньших, чем требуются на разрушение металла. Различают два основных типа потери устойчивости — общую и местную. Общая потеря устойчивости — это такое явление, когда при нагрузке, превышающей некоторое критическое значение, происходит потеря первоначальной формы конструкции, при этом она изгибается или закручивается. Местная потеря устойчивости — такое явление, когда весь элемент в целом сохраняет первоначальную форму, а отдельные сжатые элементы теряют форму, искривляясь в составе конструкции.

При конструировании узлов могут использоваться сварные и болтовые соединения. В конструкциях прошлого века встречаются также заклепочные соединения, но в настоящее время они почти не используются. Сварные соединения – неразборные, выполненные методом контактной сварки с образованием сварного шва. Болтовые - разъемные соединения металлических конструкций на специальных болтах и гайках. При конструировании опорного узла колонна-фундамент могут применяться анкерные болты и другие закладные детали в бетон, а также химические анкера.