Проектирование металлоконструкций. Разработка раздела КМ.

Расчет металлоконструкций

Главным в проектировании КМ является расчет металлических конструкций.

Целью расчета металлоконструкций является обоснование габаритов применяемых конструкций, размеров сечений элементов и их соединений, обеспечивающих заданные условия в течение всего срока эксплуатации здания из металлоконструкций с необходимой степенью надежности и долговечности.

Применение металлических конструкций в строительстве позволяет решить инженерную задачу множеством различных способов, поэтому расчет и проектирование металлоконструкций необходимо для поиска оптимального конструктивного решения.

Расчет металлических конструкций обычно состоит из следующих этапов

• установление расчетной схемы
• сбор нагрузок
• определение усилий в элементах конструкций
• подбор сечений
• проверка допустимости напряженно-деформированного состояния конструкции в целом, ее элементов и соединений

Особенность расчетов металлоконструкций заключается в необходимости учета изменчивости внешних воздействий (силовые воздействия технологического и атмосферного происхождения, химическое воздействие, вызывающее коррозию металла, температурное воздействие, влияющее на его прочностные свойства, смещения опор и т.д.), разброса прочностных характеристик стали и особенностей работы металла в конкретных условиях.

Наши расчеты металлоконструкций ведутся с соблюдением действующих норм проектирования СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» и СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».

Проект металлоконструкций разрабатывается на следующие типы объектов:

Промышленные здания. Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняются в виде полностью металлических или смешанных каркасов, в которых по железобетонным колоннам устанавливаются металлоконструкции покрытия здания и подкрановые пути.

Каркасы, полностью состоящие из металлоконструкций, применяются в зданиях с большими пролетами, высотой и оборудованных мостовыми кранами высокой грузоподъемности, а также в зданиях комплектной поставки — легких металлических конструкциях. Каркасы промышленных зданий являются наиболее сложными и металлоемкими конструктивными комплексами.

Большепролетные покрытия зданий. Спортивные сооружения, рынки, выставочные павильоны, театры и некоторые здания производственного характера (ангары, авиасборочные цеха, лаборатории) — имеют большие пролеты (до 100—150 м), перекрывать которые наиболее целесообразно металлическими конструкциями. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий из металлоконструкций очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причем как плоские, так и пространственные системы. К металлическим конструкциям зданий общественного назначения предъявляются высокие эстетические требования. Проектированием металлоконструкций большепролетных покрытий занимаются наиболее опытные и квалифицированные инженеры.

Мосты, эстакады. Мостовые металлические конструкции на железнодорожных и автомобильных магистралях применяются при больших, а в отдельных районах — и при средних пролетах, а также при сжатых сроках возведения. Как и большепролетные покрытия, мосты имеют разнообразные конструктивные системы: балочную, арочную, висячую, комбинированную.

Листовые конструкции. Применяются в виде резервуаров, газгольдеров, бункеров, трубопроводов большого диаметра и различных сооружений доменного комплекса, химического производства и нефтепереработки используются весьма широко в металлургии, нефтяной, газовой и химической промышленности. Листовые металлические конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы.

Башни и мачты. Применяются для радио и телевидения в геодезической службе, в опорах линий электропередачи. Сюда же можно отнести надшахтные копры, нефтяные вышки, дымовые и вентиляционные башни и трубы и промышленные этажерки. Использование стали обеспечивает этим конструкциям необходимую легкость, удобство транспортирования и быстроту монтажа.

Каркасы многоэтажных зданий. Многоэтажные здания с каркасом из металлоконструкций применяются в условиях плотной застройки больших городов и для некоторых видов промышленных зданий.

Крановые и другие подвижные конструкции. Металлические конструкции мостовых, башенных, козловых кранов и кранов-перегружателей, конструкции крупных экскаваторов и разнообразных строительных машин, затворы и ворота гидротехнических сооружений, металлические конструкции отвальных мостов.

Прочие конструкции. Конструкции промышленности по использованию атомной энергии в мирных целях, металлоконструкции радиотелескопов для космической и радиосвязи, стационарные платформы для разведки и добычи газа и нефти в море и многие другие.