5963

11

Приступая к освоению данной темы студенту полезно ознакомиться с историей применения и развития болтовых соединений, ознакомиться с историей применения и развития сварки в строительных стальных конструкциях.

При изучении данной темы студент должен усвоить, что применение болтов разных классов зависит от НДС соединений и климатических условий эксплуатации (расчетные температуры наиболее холодных суток).

Размещение болтов в соединениях зависит от их нагруженности (расчетные соединения от расчетных сочетаний нагрузок – на минимальных расстояниях между болтами; конструктивные соединения – на максимальных расстояниях).

Особое место занимают фрикционные соединения на высокопрочных болтах.

Во всех болтовых соединениях важное значение имеет точность посадки болтов в отверстия. По этому признаку болтовые соединения в современных нормах имеют два класса

«А» и «В».

Изучив основы работы и расчета болтовых соединений, студент должен четко разделять работу и расчет сдвиговых соединений при разных НДС элементов и фрикционных соединений так же при разных НДС элементов. При этом ослабленные элементы отверстиями под болты следует проверять на прочность.

Важное значение при освоении болтовых соединений имеют знания технологических требований к болтовым соединениям.

Важно понимать работу и расчет стыковых и угловых швов при разных НДС соединяемых элементов; значение в расчетах выводных планок; особенности применения сварочных материалов для разных сталей и разных защитных сред: под флюсом, в углекислом газе, порошковой проволокой, покрытыми электродами.

Важно уяснить, почему при неравномерном распределении сварочных напряжений по длине, ширине и толщине сварных швов, их расчет по нормам допускают по средним значениям.

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить по теме работы

ирасчетов соединений элементов стальных конструкций, следующие:

1)история применения и развития болтовых соединений;

2)основные требования к современным болтам и болтовым соединениям;

3)основы работы болтовых соединений на сдвиг при статических нагрузках;

4)основы расчета сдвиговых соединений на болтах классов точности «А» и «В» при разных НДС соединяемых элементов;

5)основы работы и расчета фрикционных соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением при разных НДС соединяемых элементов;

6)основы размещения болтов в расчетных и конструктивных соединениях (рядовое, шахматное; в один ряд, в два ряда); технологические требования к размещению болтов.

7)история применения и развития сварки и сварных соединений в стальных строительных конструкциях;

8)классификация электродуговой сварки;

9)классификация стыковых сварных соединений;

10)основы расчета и проектирования стыковых сварных соединений при разных НДС соединяемых элементов стальных конструкций;

11)классификация сварных соединений на угловых швах; в чем различие зон по металлу шва и по металлу границы сплавления;

12

12)основы расчета и проектирования сварных соединений на угловых швах при разных НДС соединяемых элементов стальных конструкций;

13)современные нормативные допуски на применение комбинированных болтовых и сварных соединений;

14)понятие о свариваемости стали.

Содержание практических занятий

В силу небольшого количества часов, выделенных на практические занятия, студент знакомится с наиболее распространенными расчета стальных элементов. В случае проведения практического занятия раньше лекционного на тему расчетов стальных конструкций, перед выполнением задачи студенту необходимо дать определенные пояснения, раскрывая тем самым предпосылки и сущность методик расчета.

Задача 1. Выбор стали для элементов конструкций.

Выбор стали для изготовления конструкций и материалов для электродуговой сварки является основным и обязательным этапом проектирования строительных конструкций. От правильности выполнения этого этапа зависят надежность, долговечность и экономичность сооружения.

Согласно трем цифрам шифра задания для двух видов конструкций требуется выбрать наиболее дешевые стали по ГОСТ 27772-2015 и определить для них основные прочностные характеристики. Также необходимо выбрать материалы для сварки. Результаты процедуры выбора оформить в табличной форме.

Задача 2. Расчет болтового соединения

Болтовые соединения чаще всего применяются в монтажных соединениях, выполняемых на строительной площадке. В строительстве для расчетных соединений применяют обычные болты классов точности А и В. Соединения на таких болтах разрушаются от среза болтов или от смятия болтами соединяемых элементов. Диаметр отверстий d для болтов класса точности А больше диаметра самих болтов на 0,25 ÷ 0,3 мм, отверстия сверлятся. Для болтов класса прочности В эта разница составляет 1 ÷ 3 мм, отверстия продавливаются. Наиболее часто применяемые в строительстве диаметры болтов db = 16; 18; 20; 22; 24; 27; 30 мм. Прочность болтов определяется их классом прочности. Применяются болты пяти классов прочности: 5.6; 5.8; 8.8; 10.9; 12.9. Первая цифра класса прочности, умноженная на 10, означает минимальное временное сопротивление материала болта в кН/см2. Произведение первой цифры на вторую – предел текучести материала болта в кН/см2. Вторая цифра, умноженная на 10 – отношение предела текучести к временному сопротивлению материала болта в процентах. Соединения на обычных болтах податливы, т.к. для включения в работу должны проработаться зазоры между болтами и стенками отверстий. Болты изготавливают по ГОСТ Р ИСО 4014-2013, гайки – по ГОСТ ISO 4032-2014. Современным видом болтовых соединений являются соединения на высокопрочных болтах, которые теперь называются болтами с контролируемым натяжением. Несущая способность соединения в этом случае обеспечивается силами трения между соединяемыми элементами, поэтому такие соединения называют фрикционными. Сдвиги в соединении не допускаются, поэтому появляется название «сдвигоустойчивые соединения». Высокопрочные болты имеют

13

класс точности В, разница между диаметрами болтов и отверстий составляет 1 ÷ 6 мм. Материалом для всех высокопрочных болтов служат легированные термообработанные стали, позволяющие обеспечивать достаточное натяжение соединения. Высокопрочные болты и гайки изготавливают по ГОСТ Р 52643-2006, ГОСТ Р52644-2006, ГОСТ Р 526452006. Кроме того, с 2015 г. действует ГОСТ 32484.3-2013 «Болтокомплекты высокопрочные для предварительного натяжения конструкционные. HR – комплекты шестигранных болтов и гаек». Болты всех видов в прокатных профилях размещаются по рискам, учитывающим геометрию профиля и размеры инструментов для выполнения соединения.

Задача3. Расчет сварного соединения

Электродуговая сварка в настоящее время является основным способом соединения деталей при изготовлении стальных конструкций.

Цель данного занятия – получить практические навыки конструирования и расчета стыковых и угловых сварных швов.

Раздел 3 Конструкции из дерева

Тема 1. Древесина – конструкционный материал. История применения

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление об деревянных конструкциях.

История применения древесины как строительного материала, создания новых видов материала на основе древесины. Знаменитые памятники архитектуры. Известные ученые, архитекторы в области деревянного зодчества.

Тема2. Древесина – конструкционный материал. Породы. Сортамент.

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление об деревянных конструкциях.

При освоении данной темы студенту следует овладеть основными понятиями механических характеристик древесины: прочность, упругость, пластичность, склонность к скалыванию разрушению, их нормативные и расчетные параметры.

Важным является учет температурно-влажностных условий эксплуатации конструкции.

Здесь также студенту предлагается освоить классификацию лесоматериалов, сорт, сортамент.

Следует изучить основные достоинства и недостатки древесины как материалов для строительных конструкций.

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, чтобы правильно выбрать материал для конструкций, следующие:

2)основные технические характеристики древесины по механическим свойствам;

2)нормирование пороков в строительной древесине;

3)классификация пиломатериалов по ГОСТ 6782.1-75;

4)классификация условий работы деревянных конструкций;

6)основные достоинства и недостатки древесины для строительных конструкций.

14

Тема 3. Основные свойства древесины

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление об деревянных конструкциях.

При освоении данной темы студенту следует овладеть основными понятиями механических характеристик древесины: прочность, упругость, пластичность, склонность к скалыванию разрушению, их нормативные и расчетные параметры.

Важным является учет температурно-влажностных условий эксплуатации конструкции.

Здесь также студенту предлагается освоить классификацию лесоматериалов, сорт, сортамент.

Тема 4. Нормативная литература. Основы стандартизации лесоматериалов и деревянных конструкций

Цель: изучить классификацию и стандартизацию лесоматериалов.

Лесоматериалы. Пиломатериалы. Композиционные древесные материалы. Технические требования. Госты. СНиП. Стандартизация древесины. Нормирование расчетных сопротивлений древесины.

Содержание практических занятий

В силу небольшого количества часов, выделенных на практические занятия, студент

конструкций, перед выполнением задачи студенту необходимо дать определенные пояснения, раскрывая тем самым предпосылки и сущность методик расчета.

Задача1. Определение прочности древесины при сжатии вдоль волокон

Производится обработка машинных испытаний древесины. Определяются прочностные характеристики древесины и производится статистическая обработка результатов. Находится расчетное сопротивление древесины.

Задача 2. Определение расчетного сопротивления древесины с учетом породы, температурно-влажностных условий эксплуатации, срока службы.

Определение расчетного сопротивления древесины по таблицам СП 64.1330.2017 «Деревянные конструкции» с учетом коэффициентов учитывающих породу, температурновлажностных условий эксплуатации, срока службы.

15

16

Рекомендуемая литература

1.Основы строительных конструкций. Железобетонные конструкции : учебнометодическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям (включая рекомендации для организации самостоятельной работы) по дисциплине "Основы строительных конструкций. Железобетонные конструкции" для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство / Ю. В. Сивоконь, В. Р. Касимов, А. В. Барышникова ; Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2021. – 25 с. : ил. – В библиотеке также находится электронная версия издания.

2.Байков, В. Н. Строительные конструкции : учебник для вузов по специальностям "Теплогазоснабжение и вентиляция" и "Водоснабжение и канализация" / В. Н. Байков, С. Г. Стронгин. - Изд. 2-е, перераб. - Москва : Стройиздат, 1980. - 364 с. : ил.

3.СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения : актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 : утверждены и введены в действие Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018 г. N 832/пр и введен в действие с 20 июня

2019 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/554403082?ysclid=lauysyivrq528687959. –

Текст : электронный.

4.СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия : актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85* : пересмотр СП 20.13330.2011 : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 3 декабря 2016 г. N 891/пр и введен в действие с 4 июня 2017 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/456044318?ysclid=latmke9ojp716401178. – Текст : элек-

тронный.

5.Байков, В. Н. Железобетонные конструкции : общий курс : учебник для студентов вузов по специальности "Промышленное и гражданское строительство" / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. – Изд. 6-е, репр. - Москва : БАСТЕТ, 2009. - 768 с. : ил. - ISBN 978-5- 903178-15-5.

6.Габрусенко, В. В. Основы расчета железобетона в вопросах и ответах : учебное пособие для студентов вузов по направлению 270800 "Строительство" / В. В. Габрусенко. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – Москва : АСВ, 2014. – 160 с. – ISBN 978- 593093-959-0.

7.Свистунов, В. В. Основы сопротивления железобетона : курс лекций по дисциплине «Железобетонные и каменые конструкции» : учебное пособие / В. В. Свистунов Валерий Владимирович, А. К. Ломунов ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Кафедра железобетонных и каменных конструкций. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2012. – 86 с. : ил.

8.Свистунов В. В. Расчет элементов железобетонных конструкций : учебное пособие / В. В. Свистунов, А. К. Ломунов ; Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2015. - 92 с. : ил. - В библиотеке также находится электронная версия издания. - ISBN 978-5-528-00089-3.

9.Кодыш, Э. Н. Расчет железобетонных конструкций из тяжелого бетона по прочности, трещиностойкости и деформациям : монография / Э. Н. Кодыш, И. К. Никитин, Н. Н.

Трекин. - Москва : АСВ, 2010. - 352 с. : ил. - ISBN 978-5-93093-723-7.

17

10.Расчет железобетонных конструкций без предварительно напряженной арматуры : методическое пособие к СП 63.13330.2012 / НИИСФ РАССН ; под руководством Н. Н. Трекина. – Москва, 2015. – URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293757/4293757547.pdf?ysclid=lav03koljk273766371. –

Текст : электронный.

11.Задачи и справочные материалы к практическим занятиям по железобетонным конструкциям : методические указания к решению задач по курсу "Конструкции гражданских и промышленных зданий" для студентов направления 270300 "Архитектура" / Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Кафедра железобетонных и каменных конструкций ; составитель И. В. Молев. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2010. - 48 с. : ил. - В библиотеке также находится электронная версия издания.

12.Колесов, А. И. Основы строительных конструкций. Стальные конструкции : учебное пособие / А. И. Колесов ; Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2020. - 156 с. : ил. - В библиотеке также находится электронная версия издания. - ISBN 978-5-528-00420-4.

13.Инженерные конструкции : учебное пособие по направлению 630100 "Архитектура" / под редакцией В. В. Ермолова. - Стер. изд. - Москва : Архитектура-С, 2007. - 408 с. : ил. - (Специальность "Архитектура"). - ISBN 978-5-9647-0122-4.

14. Деревянные конструкции : краткий курс лекций : учебное пособие / В. А. Цепаев, О. Б. Кондрашкин ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2009. - 165 с. : ил. - В библиотеке также находится электронная версия издания. - ISBN 978-5-87941-598-8.

15.СП 16.13330.2017. Стальные конструкции : актуализированная редакция СНиП II-23- 81* : пересмотр СП 16.13330–2011 : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 27 февраля 2017 г. N 126/пр и введен в действие с 28 августа 2017 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/456069588?ysclid=latm7fwj8y325678643. – Текст : элек-

тронный.

16.Проектирование металлических конструкций. Часть 1. Металлические конструкции. Материалы и основы проектирования : учебник для ВУЗов / С. М. Тихонов, В. Н.

18

Барышникова Алла Викторовна Жегалов Дмитрий Владимирович Житянная Елена Вадимовна Иванова Ольга Борисовна

Лобов Дмитрий Михайлович Пронин Владислав Валерьевич Торопов Александр Сергеевич

ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и практическим занятиям по дисциплине «Основы строительных конструкций» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Промышленное и гражданское строительство, направленность (профиль) Теплогазоснабжение и вентиляция,

направленность (профиль) Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство, направленность (профиль) Организация инвестиционно-строительной деятельности, направленность (профиль) Автомобильные дороги,

направленность (профиль) Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций, направленность (профиль) Водоснабжение и водоотведение

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65.

http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru