Книга представляет собой второе переработанное и дополненное издание первой части курса металлических конструкций промышленных и гражданских сооружений и соответствует программе для строительных факультетов. В книге помещены следующие разделы. Общие установки по проектированию и осуществлению металлических конструкций и общий их обзор; нагрузки, материал, определение прочности и сортамент металлических конструкций; заклепочные, болтовые и сварные соединения; расчет и конструирование балок, ферм, колонн и рам. В конце книги приложена подробная библиография по металлическим конструкциям. Книга является руководством для студентов и аспирантов при изучении металлических конструкций, а также пособием для инженеров при проектировании.

Предисловие

Глава I. Общие установки по проектированию и осуществлению металлических конструкций
§ 1. Понятие о методе решения инженерных задач
1. Основной подход к проектированию конструкций
2. Цель и назначение расчета
§ 2. Основные требования, предъявляемые к инженерным сооружениям
1. Прочность
2. Эксплоатационные требования
3. Эстетические требования
4. Требования быстроты возведения
5. Требования экономии материала
6. Требования экономии труда
7. Принцип концентрации материала, объединяющий требования, предъявляемые к конструкциям

Глава II. Конструкции металлических сооружений
§ 1. Номенклатура металлических конструкций
§ 2. Элементы металлических конструкций различного назначения
1. Конструкции промышленных зданий
2. Конструкции гражданских зданий
3. Конструкции специальных зданий больших пролетов
4. Башенные конструкции
5. Конструкции пролетных строений мостов и кранов
6. Листовые конструкции
§ 3. Исторический очерк развития металлических конструкций
1. Начальный период (до середины XIX в.)
2. Вторая половина XIX в. Клепаные конструкции
3. Выделение промышленных конструкций
4. Особенности американского конструирования
5. Послевоенный период развития конструкций
6. Особенности советского конструирования

Глава III. Нагрузки металлических конструкций
§ 1. Классификация нагрузок, действующих на сооружения
§ 2. Атмосферные нагрузки
1. Снеговая нагрузка
2. Ветровая нагрузка
§ 3. Собственный вес конструкции
1. Определение веса по весам аналогичных конструкций
2. Определение веса по способу пропорциональности
3. Определение веса по способу повторных попыток
4. Определение веса по теоретическому объему
5. Определение веса по характеристикам
§ 4. Полезные нагрузки
1. Нагрузки перекрытий
2. Нагрузки крановых путей
§ 5. Вибрационные нагрузки
1. Определение воздействий вибрационной нагрузки при отсутствия сопротивлений колебаниям
2. Определение воздействий вибрационной нагрузки при наличии сопроти¬влений колебаниям
3. Методика расчета

Глава IV. Материал металлических конструкций
§ 1. Строительные стали. Их характеристика
1. Компоненты стали
2. Мартеновская, томассовская и бессемеровская стали
3. Основные механические характеристики углеродистых сталей
4. Основные механические характеристики сталей повышенного качества
5. Ударная вязкость сталей
6. Общая характеристика чугуна как материала конструкций
7. Применение сталей различных марок
§ 2. Структура строительных сталей
1. Первичная кристаллизация
2. Вторичная кристаллизация
3. Структура строительной стали при рабочей температуре
4. Влияние прокатки на структуру сталей
§ 3. Работа стали при растяжении и сжатии
1. Стадия упругой работы стали
2. Стадия пластической работы стали
3. Стадия самоупрочнения стали
4. Работа стали при сжатии
5. Работа стали при хрупком состоянии
§ 4. Механизм упругой и пластической деформации
1. Механизм упругой деформации
2. Механизм пластической деформации
§ 5. Работа стали на изгиб
1. Общая характеристика работы материала балки
2. Изменение изгибающего момента в балке при возрастании нагрузок
3. Работа балки при наличии нормальной силы
4. Работа балки при наличии скручивания
§ 6. Работа стального стержня при продольном изгибе
1. Общие соображения
2. Продольный изгиб при центральном действии сил
3. Продольный изгиб при наличии эксцентриситета
§ 7. Работа стали при неравномерном распределении напряжений
1. Работа в упругой стадии
2. Пластические деформации в перенапряженных точках
3. Работа надрезанных образцов на изгиб
4. Начальные напряжения
§ 8. Работа стали при повторных нагрузках
1. Повторные нагрузки с перерывами
2. Работа стали при непрерывных повторных нагрузках
§ 9. Влияние времени на работу стали
1. Влияние скорости деформации
2. Релаксация, ползучесть и старение
§ 10. Влияние температуры на свойства стали
1. Зависимость от температуры основных механических характеристик стали
2. Зависимость Ударной вязкости от температуры и температурная хрупкость
3. Влияние термической обработки на свойства стали
§ 11. Коррозия стали
1. Процесс коррозии
2. Защита от коррозии

Глава V. Определение прочности металлических конструкций
§ 1. Теории прочности
1. Классические теории прочности
2. Энергетическая теория прочности Геики-Мизеса    
§ 2. Процесс потери несущей способности сооружения
1. Общая характеристика процесса
2. Определение разрушающей (предельной) нагрузки статически неопределимой балки
3. Опытная проверка выравнивания моментов при пластической работе балки
4. Процесс потерн несущей способности стержневых систем
5. Развитие пластических деформаций при эксплоатационных нагрузках
6. Нормативные выводы из анализа процесса потери несущей способности
§ 3. Значение различных категорий напряжений для прочности сооружений
1. Основные напряжения
2. Дополнительные напряжения
3. Местные напряжения
4. Начальные напряжения
§ 4. Величина запаса и коэфициеит безопасности
1. Общая характеристика величины запаса и коэфициента безопасности
2. Расчетная величина предельного напряжения
§ 5. Расчетные значения запасов и допускаемых напряжений
1. Численные значения допускаемых напряжений
2. Зависимость величины запаса и допускаемых напряжений от продолжительности службы сооружения
§ 6. Понижение допускаемых напряжений при продольном изгибе
§ 7. Расчет сжато-изогиутых стержней
1. Формулы расчета, основанные на проверке прочности стержня
2. Формулы расчета, основанные на проверке устойчивости стержня
3. Проверка сжато-изогнутого стержня в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба
§ 8. Снижение напряжений при повторной непрерывной нагрузке
§ 9. Учет кручения при изгибе

Глава VI. Сортамент
§ 1. Общая характеристика профилей сортамента
§ 2. Сталь листовая
§ 3. Уголковый профиль
§ 4. Швеллеры
§ 5. Сортамент двутавров
1. Обыкновенные двутавры
2. Широкополочные двутавры
3. Сварные двутавры
4. Тонкостенные двутавры
5. Тавровые швеллеры
§ 6. Тавры и прочие прокатные сорта
§ 7. Штампованные профили
§ 8. Развитие сортамента при индустриализации строительства

Глава VII. Заклепочные и болтовые соединения
§ 1. Общая характеристика заклепочного соединения
§ 2. Воздействие заклепки на работу конструкции
1. Влияние отверстия
2. Воздействие температуры
3. Воздействие заклепочного стержня при передаче усилий на листы
§ 3. Работа заклепок под нагрузкой
1. Работа заклепок при больших толщинах листов (на срез)
2. Работа заклепок на смятие (в тонких листах)
3. Работа заклепок на отрыв
§ 4. Работа заклепочного соединения при повторных нагрузках
§ 5. Распределение усилия между заклепками в продольном ряду
§ 6. Работа заклепок при непрерывной повторной нагрузке
1. Вибрационная прочность заклепочного соединения
2. Снижение напряжений и коэфициенты запаса
§ 7. Влияние типа соединения на работу заклепок
§ 8. Размещение заклепок
1. Размещение заклепок на листовом металле
2. Размещение заклепок на фасонном металле
§ 9. Расчет заклепочных соединений при действии осевой силы
1. Расчет заклепочных соединений по усилию
2. Расчет заклепочных соединений по площади
§ 10. Расчет заклепочных соединений, работающих на изгиб
1. Расчет по усилию
2. Расчет по площади
§ 11. Расчет заклепок на отрыв головок
§ 12. Болтовые соединения

Глава VIII. Сварные соединения
§ 1. Процесс сварки. Типы электродов
1. Краткая историческая справка
2. Процесс сварки
3. Предохранение сварки от атмосферных воздействий
4. Контроль качества сварки
§ 2. Типы сварных соединений
1. Соединения встык
2. Соединении внахлестку
§ 3. Температурные воздействия наплавленного металла
1. Изменение температуры и структуры основного металла
2. Усадочные напряжения
§ 4. Статическая прочность и расчет сварных соединений
1. Прочность наплавленного металла
2. Прочность стыковых швов. Допускаемые напряжения
3. Прочность лобовых швов. Допускаемые напряжения
4. Прочность фланговых швов. Допускаемые напряжения
5. Прочность прорезей
6. Прочность комбинированного соединения лобовых и фланговых швов
7. Прочность комбинированного соединения стыкового шва с накладками
§ 5. Работа сварных соединений на вибрационную нагрузку
1. Вибрационная прочность соединений встык
2. Вибрационная прочность валиковых швов
3. Вибрационная прочность комбинированных швов
4. Вибрационная прочность соединений повышенной стали
§ 6. Комбинированные соединения заклепок и сварки
§ 7. Точечная сварка в металлических конструкциях

Глава IX. Состав и оформление проекта металлических конструкций
§ 1. Проектное задание
§ 2. Технический проект    
§ 3. Заказ металла
§ 4. Рабочие чертежи
§ 5. Графическое оформление чертежей

Глава X. Изготовление металлических конструкций
§ 1. Общая схема процесса изготовления металлических конструкций
§ 2. Работа конструкторского бюро и разметной
1. Работа конструкторского бюро
2. Работа разметной
§ 3. Правка металла
§ 4. Наметка металла
§ 5. Резка металла
1. Резка на ножницах
2. Распиловка и автогенная резка
§ 6. Образование отверстий
1. Образование отверстий помощью пробивки (прокола)
2. Образование отверстий помощью сверления
§ 7. Дополнительные операции обработки металла
1. Строжка
2. Гнутье (гибка) и кузнечные работы
§ 8. Сборка конструкций под клепку
1. Общие соображения
2. Сборка россыпью
3. Сборка отдельными элементами
4. Особенности работы при применении кондукторов
5. Инструмент сборщика
§ 9. Рассверловка отверстий
§ 10. Клепка
1. Нагревание заклепок
2. Виды клепки и клепальный инструмент
3. Последовательность и производительность клепки
4. Плотность клепки и клепка больших толщин
5. Качество клепки
§ 11. Окраска и отправка
§ 12. Особенности изготовления сварных конструкций
1. Особенности обработки металла
2. Сборка сварных конструкций
3. Оборудование сборочно-сварочного цеха
4. Приемка и контроль качества сварки
5. Автоматическая сварка металлических конструкций
§ 13. Определение трудоемкости изготовления металлических конструкций

Глава XI. Балки
§ 1. Общие соображения
1. Профиль сечения сплошных балок
2. Типы балок
3. Различные системы балок
§ 2. Генеральные размеры балок и планировка балочной клетки
1. Расчетный пролет балки. Определение наивыгоднейшего пролета
2. Высота балки
3. Расстояние между балками
§ 3. Прокатные балки
1. Типы прокатных балок
2. Расчет прокатных балок и балок постоянного сечения
3. Учет закручивания балок
4. Подбор сечения балки
5. Расчет балок (прогонов) на косой изгиб
§ 4. Составные балки. Подбор сечения и расчет балки на прочность
1. Типы сечений. Область применения
2. Генеральные размеры составных балок
3. Подбор сечения балки
4. Обрыв горизонтальных листов и изменение сечения балки по ее длине
5. Дополнительная проверка напряжений в сечениях балки
§ 5. Расчет и конструкция соединения поясов составной балки со стенкой
1. Расчет поясных заклепок и определение шага заклепок
2. Проверка поясных заклепок на передачу вертикальных усилий
3. Расчет поясных заклепок по площади (наибольшему возможному усилию)
4. Расчет сварных поясных швов
§ 6. Фактическая работа двутавровой балки
§ 7. Расчет и конструкция стыков балки
1. Типы стыков. Сравнение заводских и монтажных стыков
2. Конструкция заводских стыков клепаных балок
3. Конструкция монтажных стыков клепаных балок
4. Стыки сварных балок
5. Расчет стыков
6. Исследование прочности стыков
§ 8. Устойчивость балок
1. Определение общей устойчивости
2. Проверка местной устойчивости элементов балки
3. Размеры уголков и ребер жесткости
§ 9. Сопряжение балок
1. Этажное сопряжение (в разных уровнях)
2. Сопряжение в одном уровне
3. Пониженное сопряжение балок
4. Конструктивное оформление сопряжений
5. Экспериментальное изучение работы сопряжений
§ 10. Опорные части балок
§ 11. Особенности конструкции тяжелых балок
§ 12.Конструктивное оформление балки (составление рабочего чертежа)

Глава XII. Легкие фермы
§ 1. Область применения и системы легких ферм
1. Область применения
2. Системы легких ферм
3. Эволюция стропильных ферм. Историческая справка
4. Эволюция очертаний современных стропильных ферм
5. Очертания легких ферм прочих типов и назначений
§ 2. Основы расчета и работы ферм
§ 3. Типы и генеральные размеры легких ферм
1. Особенности работы ферм трапецоидального очертания
2. Высота ферм
3. Решетка ферм
4. Панель ферм
5. Особенности ферм треугольного очертания
§ 4. Определение усилий в стержнях легких сквозных ферм
1. Общие указания о способах расчета ферм
2. Определение нагрузок, действующих на ферму
3. Учет нагрузок при определении усилий
§ 5. Определение свободной длины сжатых стержней фермы (устойчивость элементов фермы)
1. Определение свободной длины поясов и раскосов ферм с простыми решетками
2. Определение свободной длины раскосов при крестовой решетке
3. Определение свободной длины открытого сжатого пояса
4. Предельные гибкости сопряжений
§ 6. Типы сечений стержней легких клепаных ферм
1. Типы сечений поясов
2. Общие указания для подбора сечений поясов
3. Типы сечений и общие указания для подбора сечений стержней решетки (раскосов и стоек)
§ 7. Подбор сечений стержней легких клепаных ферм
1. Выбор типа сечений и установление ассортимента подбора
2. Подбор сечений сжатых стержней
3. Подбор сечений растянутых стержней
4. Подбор сечений по предельной гибкости
5. Особенности подбора сечений стержней раскосов и стоек и выбор толщины фасонок
6. Расчетные таблицы для подбора сечений
7. Подбор сечений стержней ферм, работающих на внецентренное сжатие
§ 8. Узлы и конструктивное оформление клепаных ферм
1. Общие указания для проектирования узлов
2. Очертания фасонок и размещение заклепок
3. Стыки поясов
4. Прикрепление прогонов и фонарей
5. Опорные узлы стропильных ферм
6. Особые узлы
7. Конструктивное оформление стержней между узлами
§ 9. Типы сечений легких сварных ферм
1. Сечения из двух уголков в тавр
2. Трубчатые сечения
3. Тавровые сечения
4. Двухстенчатые сечения
5. Крестовые сечения и общее сравнение типов сечений
§ 10. Подбор сечений легких сварных ферм
1. Выбор ассортимента сечений
2. Особенности подбора сечений сварных ферм
3. Подбор сечений по приведенной гибкости
§ 11. Узлы легких сварных ферм
1. Узлы ферм с уголковыми сечениями
2. Узлы на фасонках прочих сечений
3. Узлы при тавровых поясах ферм
4. Опорные узлы сварных ферм
§ 12. Сквозные прогоны
1. Сквозные прогоны в виде легких клепаных или сварных ферм
2. Прутковые прогоны
3. Шпренгельные прогоны
§ 13. Работа сквозных ферм
1. Влияние жесткости узлов и распределение напряжений в узлах
2. Статическая работа ферм
3. Работа ферм под вибрационной нагрузкой

Глава XIII. Тяжелые фермы
§ 1. Область применения, системы н очертания тяжелых ферм
1. Область применения тяжелых ферм
2. Характеристика различных систем тяжелых ферм
3. Эволюция систем решетки тяжелых ферм
4. Сравнительная оценка различных схем решеток
5. Очертания тяжелых ферм
6. Высота тяжелых ферм
7. Длина панели
8. Шпренгельные системы
§ 2. Строительный подъем тяжелых ферм
§ 3. Типы, генеральные размеры и подбор сечений клепаных тяжелых ферм
1. Типы сечений поясов
2. Подбор сечений поясов
3. Типы сечений раскосов
4. Подбор сечений раскосов
§ 4. Расчет стыков и прикреплений тяжелых ферм
1. Расчет стыков
2. Типы и расчет прикреплений
§ 5. Узловые соединения и конструктивное оформление клепаных тяжелых ферм
1. Сравнение узлов на фасонках и накладках
2. Размеры узловых уширений
3. Размещение стыков и конструктивное оформление узловых уширений
4. Размещение узловых уширений в смежных узлах
§ 6. Особенности сварных тяжелых ферм
1. Типы сечений ферм
2. Узловые уширения тяжелых сварных ферм
3. Шпренгельные балки и фермы Лангера

Глава XIV. Колонны и стойки, работающие на осевую силу
§ 1. Область применения и типы колонн
1. Область применения. Отдельные части колонн
2. Чугунные колонны
3. Типы стальных колонн
§ 2. Влияние решетки на устойчивость стержня сквозной колонны
1. Общие замечания
2. Учет влияния решетки
3. Расчет соединительных решеток
§ 3. Расчет стержня сплошной колонны 
1. Выбор типа и сечения колонны
2. Определение приходящейся на колонну нагрузки
3. Свободная длина колонны
4. Подбор сечения одноярусной сплошной колонны
5. Подбор сечений многоярусной сплошной колонны
§ 4. Конструктивное оформление стержня сплошной колонны
1. Обеспечение устойчивости элементов стержней колонны
2. Стыки стержня колонны
§ 5. Особенности расчета и конструкции стержня сквозной колонны
1. Подбор сечений стержня сквозной колонны
2. Особенности конструкции сквозных колонн
§ 6. База (башмак) колонны
1. Различные типы и конструктивные особенности башмаков
2. Расчет и конструктивное оформление башмаков
3. Конструкция и расчет башмака при фрезерованном торце стержня
4. Шарнирное сопряжение колонны с фундаментом
§ 7. Оголовок колонны и сопряжение с балками
1. Свободное опирание балок сверху
2. Свободное примыкание сбоку
3. Глухое сопряжение балки с колонной

Глава XV. Колонны и рамы, работающие на сжатие и изгиб
§ 1. Область применения. Типы рам и колонн
§ 2. Особенности расчета рам и колонн
§ 3. Особенности конструкции рам и колонн. Типы сечений
§ 4. Определение устойчивости колонн
1. Местная устойчивость элементов
2. Проверка общей устойчивости колонны
§ 5. Расчет и подбор сечений стержня колонны
1. Подбор по одночленной формуле напряжения
2. Подбор по двухчленной формуле напряжений
3. Расчет и подбор сечений сквозных колонн
§ 6. Сопряжение колонны с ригелем и рамные узлы
1. Сопряжение колонны со сквозным ригелем
2. Сопряжение сплошной колонны со сплошным ригелем
§ 7. Опорные закрепления колонн
1. Типы и конструктивное оформление башмаков
2. Расчет и размещение анкеров

Приложения
Приложение I. Нагрузка снеговая. ОСТ 90058—40
Приложение II. Нагрузка ветровая. ОСТ 90059—40
Приложение III.
1. Коэфициенты φ уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе по нормам 1939 г.
2. Коэфициенты φ уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе по нормам 1934 г.
3. Коэфициенты φ₁ понижения допускаемого напряжения при расчете сжато-изогнутых стержней. Ст. 3
4. Коэфициенты φ₁ понижения допускаемого напряжения при расчете сжато-изогнутых стержней. Сталь СПК
Приложение IV.
1. Сортамент сталей прокатных обычного качества ОСТ 14,15,2451, 2452, 18. 19
2. Дополнительные геометрические (секториальные) характеристики для двутавров (ОСТ 2451) и швеллеров (ОСТ 2452)
3. Сортамент новых профилей
Приложение V. Заклепки с полукруглой, потайной и полупотайной головкой
Приложение VI. Таблица значений радиусов инерции основных сечений
Добавления
Библиография