Чугунная арка, пролетом 30м применена в перекрытии Александринского театра в Петербурге (1827-1832 гг.). — КиберПедия


Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Чугунная арка, пролетом 30м применена в перекрытии Александринского театра в Петербурге (1827-1832 гг.).



В 50-е годы ХIХ века в Петербурге был построен Николаевский мост с восемью арочными пролетами от 33 до 47 м, это самый крупный чугунный мост мира.

С 30-х г. ХIХ века до 20-х г. ХХ века – идет быстрый технический прогресс в металлургии и металлообработке, появляются заклепочные соединения, в 40-х г. ХIХ века освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа. Сталь почти полностью вытеснила из строительных конструкций чугун. Все стальные конструкции в течение ста последующих лет выполнялись клепанными.

Чугунные конструкции во второй половине ХIХ века применялись лишь в колоннах многоэтажных зданий, перекрытиях вокзальных дебаркадеров и т. п., то есть, где сопротивляемость чугуна сжатию лучше стали.

До конца ХIХ века в России промышленные и гражданские здания строились в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия использовались треугольные металлические фермы (рис.3). Сначала в фермах не было раскосов, они появились в конце рассматриваемого периода.

 
 

Рис.3. Стропильная ферма (70-е годы ХIХ в.)

 

Во второй половине ХIХ века значительное развитие получило металлическое мостостроение, где стали применять решетчатые фермы с треугольной шпренгельной решеткой, появляется металлический сортамент прокатных профилей.

В начале ХХ века промышленные здания стали строить с металлическим каркасом, который поддерживал как ограждающие конструкции, так и пути мостовых кранов. Несущим элементом каркаса стала поперечная рама, состоящая из колонн и ригелей (стропильные фермы). Все стальные конструкции изготавливались в основном клепанными. Сталь стала вытеснять чугун. К концу века совершенствуется форма ферм, появляются раскосы, узловые соединения вместо болтовых на проушинах, стали выполнять заклепочными с помощью фасонок.

В конце ХIХ столетия стали применять решетчатые рамно-арочные конструкции для перекрытий зданий значительных пролетов, например, Киевский вокзал в Москве по проекту В.Г.Шухова 1913 – 1914 гг. (рис..4). Развивается металлическое мостостроение (например, мост с решетчатыми фермами через реку Лугу, 1853 г.). Профессор Л.Д.Проскурянов ввел в мостовые фермы треугольную и шпренгельную решетки (мост через реку Енисей).


Дальнейшее развитие металлургии, машиностроения и других отраслей промышленности потребовало оборудования зданий мостовыми кранами. Сначала их устанавливали на эстакадах, но с увеличением грузоподъемности стало целесообразно строить здания с металлическим каркасом,



 

Рис.4. Перекрытие Киевского вокзала в Москве

 

 

поддерживающим пути мостовых кранов. Основным несущим элементом каркаса стала поперечная рама (рис.5).


Рис.5. Каркас промышленного здания (начало ХХ в.)

 

Профессор Ф.С.Ясинский первый запроектировал многопролетное промышленное здание. Академик В.Г.Шухов первый в мире разработал и построил пространственные и решетчатые конструкции покрытий и башен различного назначения (телебашня, рис.6).

В построенных им сооружениях реализованы идеи предварительного напряжения конструкций и возведения покрытий в виде висячих систем. Тем самым он предугадал будущие направления в развитии металлических конструкций. Значительна его работа также в области резервуаростроения, он разработал новые формы резервуаров, их расчет и методы нахождения оптимальных параметров (рис.7).

К концу 40-х годов ХХ века клепаные конструкции почти полностью заменили сварными, более экономичными. Появляются низколегированные и высокопрочные стали. Кроме стали, начали использовать алюминиевые сплавы, плотность которых почти втрое меньше.

Расширилась номенклатура металлических конструкций. Большие и многообразные задачи по развитию металлических конструкций решались усилиями проектных, научных и производственных коллективов – Проектстальконструкций, Промстройпроекта и ЦНИПС, переименованного в дальнейшем в ЦНИИСК, а также вузовскими коллективами.

Проектировщики взяли за основу схему конструирования поперечной рамы с жестким сопряжением колонны с фундаментами и ригелем. С развитием металлических конструкций, большим объемом и связанная с ним повторяемость конструкций создали предпосылки для разработки типовых систем и конструктивных решений промышленных зданий. В связи с этим впервые введен трехметровый модуль пролетов, который в 50-е годы был заменен шестиметровым. Типизация распространялась также на пролетные строения мостов, резервуары, газгольдеры, радиобашни, радиомачты. Типизация, унификация и стандартизация – одно из главных направлений

 
 

 

Рис.6. Башня В. Г. Шухова в Москве

 

 
 



Рис.7. Листовые конструкции:

а) капле видный резервуар; б) газгольдер мокрый

развития металлических конструкций.Это снижало трудоемкость изготовления и монтажа конструкций, уменьшало расход стали. Из общественных сооружений можно выделить павильон Космоса на ВВЦ (Москва), перекрытие Дворца спорта в Лужниках, уникальные большепролетные сооружения с металлическими несущими конструкциями, построенными в Москве к Олимпиаде-80.

Наряду с совершенствованием конструкций развивались формы и методы расчета. До 1950 г. расчет велся по методу допустимых напряжений. Такой расчет недостаточно полно отражал действительную работу конструкции под нагрузкой, приводил к перерасходу металла, поэтому был разработан метод предельного состояния. Появляются ЭВМ, что позволяет проектировщику найти быстро конструктивные оптимальные решения.

Успехами в развитии металлических конструкций мы обязаны профессору Н.С.Стрелецкому, который 50 лет возглавлял школу металлостроения. Он явился одним из инициаторов перехода от расчета по допускаемым напряжениям к расчету по предельным состояниям. В области электросварки большой вклад внес профессор Е.О.Патон.

Параллельно с развитием металлостроения в России, расширяется его использование и в западных странах. Первый чугунный мост был построен в Англии через реку Северн в 1776-1779 гг., пролетом 30,6 м. Мост через Менейский пролив в Англии построен в 1818-1826 гг., пролетом 176,5 м. В 1832-1840 гг. построен мост во Фрейбурге в Швейцарии, пролетом 273 м, а в 1889 г. строится Эйфелева башня в Париже, высотой 300 м и многие другие сооружения.

 

 

Основные понятия и термины

 

А – площадь сечения брутто;

Аbn – площадь сечения болта нетто;

Аf – площадь сечения пояса (полки) балки;

Аw – площадь сечения стенки;

Аn – площадь сечения нетто;

Аwf – площадь сечения по металлу углового шва;

Аwz – площадь сечения по металлу границы сплавления;

Е – модуль упругости;

F – сила;

G – модуль сдвига;

Ix, Iy – моменты инерции сечения брутто относительно осей, соответственно (х – х) и (у – у) проходящих через центр тяжести сечения;

Ixn, Yyn – то же, сечения нетто;

М – изгибающий момент;

Мх, Му – моменты относительно осей соответственно (х – х), (у – у);

N – продольная сила;

Q – поперечная сила;

Rbp – расчетное сопротивление смятию одноболтового соединения;

Rbs – расчетное сопротивление срезу одноболтового соединения;

Rbt – расчетное сопротивление растяжению одноболтового соединения;

RP – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);

Ru – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;

Run – временное нормативное сопротивление стали разрыву;

Ry – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;

Ryn – предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести – по государственным стандартам и техническим условием на сталь;

Rwf – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва;

Rwz – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления;

Rwy – расчетное сопротивление стыковых, сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по пределу текучести;

S – статический момент сдвигаемой части сечения;

Wx,Wy – моменты сопротивления сечения брутто относительно осей, соответственно (х – х), (у – у);

b – ширина;

bef – расчетная ширина;

bf – ширина полки (пояса) балки;

bh – ширина выступающей части ребра за стенку;

сху – коэффициенты для расчета на прочность с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей, соответственно (х – х), (у – у);

е – эксцентриситет приложения силы относительно центра тяжести сечения;

h – высота;

hef – расчетная высота стенки;

hw – высота стенки;

ix,iy – радиусы инерции сечения относительно осей, соответственно (х – х),(у-у);

kf – катет углового шва;

l – длина;

lef – расчетная длина;

lw – длина сварного шва;

lx,ly – расчетные длины элемента в плоскостях, соответственно (х – х), (у – у);

m = (eA/W) – относительный эксцентриситет;

mef = mη – приведенный относительный эксцентриситет;

t – толщина;

tw – толщина стенки;

tf – толщина полки (пояса);

βfz – коэффициенты для расчета углового шва, соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления;

γb – коэффициент условий работы болтового соединения;

γс – коэффициент условий работы всей конструкции;

γn – коэффициент надежности по назначению конструкции;

γm – коэффициент надежности по материалу;

η – коэффициент влияния формы сечения;

λ – гибкость;

- условная гибкость (λ = λ);

λеf – приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

ef – условная приведенная гибкость стержня сквозного сечения;

λf – условная гибкость поясного листа;

w – (hw / tw) ( ) – условная гибкость стенки;

λх, λу – расчетные гибкости элемента в плоскостях (х – х), (у – у);

υ – коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона);

σloc – местное напряжение;

σх, σу – нормальные напряжения, параллельные осям, соответственно (х–х)(у-у);

τху – касательные напряжения;

fх,у – коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии;

φb – коэффициент устойчивости при изгибе;

φе – коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом;

φеху – коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом в двух плоскостях

 






Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.011 с.