2.2. Механические свойства металлов

Механические свойства стали, определяют такие показатели, как прочность, упругость и пластичность, а также склонность к хрупкому разрушению, определяемая ударной вязкостью.

Прочность - сопротивляемость материала внешним силовым воздействиям. Упругость - свойство материала восстанавливать первоначальную форму после снятия внешней нагрузки. Пластичность - свойство материала не возвращаться в первоначальное состояние. Хрупкость характеризуется разрушением при малых деформациях.

Механические свойства металла определяются путем испытания на растяжение специальных образцов с построением диаграммы растяжения (рис.2.1). Из диаграммы видно, что с увеличением прочности стали, площадка текучести уменьшается, а для высокопрочных сталей и канатных сталей она отсутствует, т.е. снижается надежность конструкций из таких сталей. -

Так как металлоконструкции, эксплуатируются как в упругой, так и в упругопластической стадии работы материала, при их расчете используют две величины расчетного сопротивления: по пределу текучести и по временному сопротивлению;

где - предел текучести стали, МПа

_{_} - временное сопротивлениестали, МПа,

- коэффициент надежности по материалу. Значения расчетных сопротивлений сталей приведены в СНиП II - 23 - 81*.

2.3. Сортамент металла

Сортаментом называют перечень прокатываемых, холодногнутых или прессованных полуфабрикатов и изделий с указанием их основных геометрических размеров, формы сечения, величин допусков и линейной массы.

Наибольшее применение в инженерных конструкциях получил сортамент прокатной стали (рис.2.2). Уголки равнополочные (ГОСТ 8509 - 93) размером от 45x4 до 250х30мм и неравнополочные (ГОСТ 8510 - 86) размером от 56x36x4 до250x160х20мм. Уголковые профили применяются в элементах, работающих на осевые силы, а также для получения комбинированных сечений.

Швеллеры (ГОСТ 8240 -93) высотой от 100 до 400 мм применяются чаще в составных сечениях, работающих на осевые силы и изгиб.

Двутавры с уклоном внутренних граней полок (ГОСТ 8239 -89) от. 100 до 600 мм применяются в качестве балок, а также в составных сечениях колонны Широкополочные двутавры (ГОСТ 26020-83) от №20 Ш1 до № 100 Ш4 с высотой до 1000 мм и шириной полок до 400 мм применяют для колон, подкрановых балок, балок покрытий и перекрытий.

Круглые трубы (ГОСТ 8732 - 78) сечением от 57x3,5 до550x75.мм, круглые электросварные трубы (ГОСТ 10704-91) сечением8x1 до1620x16 мм и электросварные прямоугольные трубы (ГОСТ 25577-83 ) высотой от 75 до 220 мм с толщиной стенки от 4 до мм применяют в элементах решетчатых конструкций, работающих на продольные усилия.

Листовая сталь прокатывается толщиной от 4 до 160 мм, шириной листа 1250. .2600 мм длиной до 8 м (ГОСТ 19903-74); листовая холоднокатанная толщиной от 0,6 до I мм, длиной листа 2000 мм и длиной до 5 м (ГОСТ 19904-74), применяемая для изготовления профилированных настилов; универсальная широкополосная сталь, толщиной 6...60 мм, шириной 200... 1030 мм и данной до 18 м (ГОСТ 8200-70), применяема для сборных балок и

Для предварительно напряженных и висячих конструкций применяют стальные канаты, изготовляемые из высокопрочной проволоки диаметром 0,22...4 мм с временным отдалением разрыву 1200...2600 МПа.