Металлоемкость рамных предварительно напряженных металлических конструкций
Анализ особенностей использования предварительного напряжения при строительстве зданий на основе холодногнутых профилей для снижения материалоемкость конструкции. Анализ зависимости сечения профиля от величины напряжения для снегового и ветрового районов.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2019 |
| Размер файла | 381,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МЕТАЛЛОЕМКОСТЬ РАМНЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Сотникова М.В.
Студент, Липецкий государственный
технический университет, г. Липецк, РФ.
ECONOMIC EFFICIENCY OF PRESTRESSED FRAME METAL STRUCTURE
Sotnikova M.V.
Student, Lipetsk State Technical University,
Lipetsk, Russian Federation.
Идеи предварительного напряжения использовались строителями с давних пор. Еще в древние времена строители римских триумфальных арок давали дополнительную сжимающую нагрузку на пилоны, что бы погасить растягивающие напряжения от распора арок. [2]
За последние 10-15 лет предварительное напряжение получило широкое распространение и стало предметом научного изучения.
В последнее время широко распространено строительство зданий из легких металлоконструкций. Благодаря современным технологиям эти оригинальные сборно-разборные сооружения практически не имеют соперников с точки зрения надежности и простоты монтажа. А главными их достоинствами остаются невысокая стоимость и быстрая окупаемость.
Для изготовления каркасов зданий используют номенклатуру стандартных гнутых профилей трех типов поперечного сечения - швеллерные, собразные и z-образные. Высота профилей - от 100 до 350 мм. Для повышения жесткости профилей при местной нагрузке и кручении их стенке придают ступенчатую У-образную форму при профилировании. Профили изготовляют из рулонной оцинкованной стали толщиной от 0,7 до 2,0 мм с пределом текучести от 250 до 350 МПа и относительным удлинением не менее 18%.
Суммарная масса цинка на двух поверхностях рулонной стали должна составлять не менее 275 г на кв. м, что обеспечивает коррозионную стойкость профилей в течение не менее 25 лет при эксплуатации каркаса в условиях неагрессивной или слабоагрессивной среды.
Рассматриваемая рамная конструкция представляет собой однопролетное (пролет 18м) одноэтажное здание. [3] Каркас здания - металлический из тонколистовых профилей, шаг основных несущих конструкций (рам) - 3,0 м. Несущими элементами каркаса являются колонны и балки покрытия, соединенные в рамную конструкцию с затяжкой. При этом соединение колонн с фундаментом и балками - жесткое (рамный узел). Все конструкции выполняются из гнутых оцинкованных профилей Уобразного сечения, высотой 150-250 мм, толщиной 0,8 и 3,0 мм соответственно. Шаг рам -3000 мм. Жесткость каркаса в продольном направлении обеспечивается горизонтальными и вертикальными связями по колоннам и балкам. Применение тонкостенных профилей позволяет при минимальном весе конструкции (26 кг/м2 при размерах здания18х60х6м) позволяет добиться уникальных прочностных характеристик несущего каркаса.
По результатам подбора сечений видно, что использование предварительного напряжения может снизить материалоемкость примерно на 17-26 %. На рисунке 1 представлен график зависимости сечения профиля от величины предварительного напряжения для 3 снегового и 2 ветрового районов [2].
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 1 - Зависимость сечения профиля от величины предварительного напряжения для 3 снегового 2 ветрового районов.
профиль холодногнутых конструкция материалоемкость
Так, для 3 снегового района снижение материалоемкости составило:
1 ветровой район - 16,58% (при величине оптимального преднапряжения 3 кН);
2 ветровой район - 9,76% (при величине оптимального преднапряжения 6,75 кН);
3 ветровой район - 31,71% (при величине оптимального преднапряжения 9 кН);
4 ветровой район - 31,71% (при величине оптимального преднапряжения 10,5 кН);
5 ветровой район - 24,67 (при величине оптимального преднапряжения 12 кН)%;
6 ветровой район - 32% (при величине оптимального преднапряжения 15 кН);
7 ветровой район - 36,76% (при величине оптимального преднапряжения 15 кН).
Использование предварительного напряжения при строительстве зданий на основе холодногнутых профилей позволяет существенно снизить материалоемкость конструкции.
Библиография
1. Металлические конструкции [Текст]:/ В 3 т. Т1. Элементы стальных конструкций: Учеб. для строит. вузов/ под ред. В. В. Горев, - М.: Высш. шк., 1997 - 527 с.
2. Беленя Е. И. Предварительно напряженные металлические несущие конструкции [Текст]: Е. И. Беленя.- М.: Стройиздат, 1963 - 320 с.
3. Новые формы легких металлических конструкций [Текст]/ под. Общ. Ред. В.И. Трофимова, - М.: Ротапринт, 1993 - 283.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет по предельным состояниям двускатной предварительно напряженной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры, расчетного сечения на образование трещин и фундамента на раскалывание. Проверка ширины раскрытия трещин.
курсовая работа [787,9 K], добавлен 30.01.2012Достоинства и недостатки металлических конструкций, применение их в ответственных сооружениях. Механические свойства стали в зависимости от класса прочности. Коррозия алюминиевых сплавов, меры борьбы с ней. Конструкции многоэтажных каркасных зданий.
контрольная работа [683,2 K], добавлен 28.03.2018Материалы для металлических конструкций. Преимущества и недостатки, область применения стальных конструкций (каркасы промышленных, многоэтажных и высотных гражданских зданий, мосты, эстакады, башни). Структура стоимости стальных конструкций. Сортамент.
презентация [335,6 K], добавлен 23.01.2017Подбор продольной напрягаемой арматуры для двускатной двутавровой балки. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона. Определение геометрических характеристик приведенного сечения. Расчет потерь предварительного напряжения и прочности сечений.
курсовая работа [862,5 K], добавлен 06.07.2009Общая характеристика металлических конструкций. Состав и свойства строительных сталей. Основные этапы проектирования строительных конструкций. Нагрузки и воздействия. Основы расчёта металлических конструкций по предельным состояниям. Сварные соединения.
презентация [5,1 M], добавлен 23.01.2017Изучение основных несущих конструкций зданий на примере проектирования рабочей площадки. Подбор, проверка и изменение сечения главной и вспомогательной балки. Расчет соединения поясных листов со стенкой. Конструкция и расчет оголовка и базы колонны.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 30.01.2012Расчет конструкции монолитного перекрытия. Определение усилий в плите от нагрузок. Геометрические характеристики сечения. Расчет второстепенной балки по нормальным к продольной оси сечениям. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
курсовая работа [514,1 K], добавлен 24.02.2012Основы закономерности длительной прочности древесины и пластмасс. Сравнение методик расчета болтовых соединений металлических конструкций и нагельных соединений деревянных конструкций. Применение металлических зубчатых пластин в зарубежном строительстве.
лекция [1,4 M], добавлен 24.11.2013Принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания. Характеристика основной технологической последовательности конструирования и расчета её элементов. Компоновка и подбор сечения балки, расчет базы колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.10.2010Конструкция и метод сборки деревянных зданий из щитов и панелей. Предохранения щитовых стен. Планировочные особенности мансарды. Конструкции современных опалубочных систем. Основные методы монтажа зданий, конструкций и элементов, устройство кровли.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 02.02.2011Механические свойства древесины: прочность, деформативность. Работа на растяжение деревянных конструкций. Значение величины дефекта, его расположения на их разрушение в виде разрыва. Растягивающие напряжения вдоль волокон. Центральное растяжение элемента.
презентация [208,4 K], добавлен 18.06.2015Компоновка конструктивной схемы здания. Проектирование поперечного сечения плиты. Расчет полки ребристой плиты, ее прочности, нормального сечения к продольной оси, плиты по предельным состояниям второй группы. Потери предварительного напряжения арматуры.
курсовая работа [244,3 K], добавлен 20.07.2012Типы размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий: номинальные модульные, конструктивные, натурные, их характеристика, условия использования в чертежах. Единая модульная система в строительстве. Простейшие конструкции деревянных ферм.
контрольная работа [17,0 K], добавлен 23.06.2013Изучение технических особенностей конструкций зданий для застройки склонов и описание конструктивных решений террасных сооружений. Исследование способов сохранения поверхности земли и рельефа при подземных, надземных стройках и строительстве на шельфе.
презентация [2,8 M], добавлен 08.08.2013Компоновочная схема каркаса здания. Подбор элементов здания и определение основных конструктивных размеров. Статический расчет подкрановой балки. Потери предварительного напряжения в арматуре. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 10.11.2015Характеристика компоновки сборного железобетонного перекрытия. Расчет прочности плиты по первой и второй группе предельных состояний. Определение предварительно напряженных элементов по прогибам. Подсчет и проектирование ригеля для связевого каркаса.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.03.2018Обзор истории использования деревянных конструкций в строительстве. Изучение особенностей и конструкции ребристых, кружально-сетчатых и тонкостенных куполов. Узлы и элементы деревянного купола. Современные средства защиты древесины от гниения, возгорания.
реферат [8,7 M], добавлен 13.01.2015Анализ вариантов конструктивных решений при строительстве объекта. Обоснование применения новой конструкции стеновых панелей. Определение величины годового экономического эффекта от их создания и использования в здании. Составление локальных смет.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 31.03.2014Проектирование металлических конструкций для производственного здания. Расчеты стального настила и его балок, подбор сечения главной балки. Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Расчёт соединения поясов балки со стенкой.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 14.12.2010Компоновка поперечной рамы. Расчет крайней колонны прямоугольного сечения. Конструирование двускатной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъема, монтажа.
курсовая работа [423,7 K], добавлен 02.09.2015
