- •Тема 1 Лекции №№ 1 - 4
- •1. Строительные стали и алюминиевые сплавы
- •Основные физические характеристики
- •Испытание стали на растяжение.
- •Работа сталей при сложном напряженном состоянии.
- •Хрупкость сталей.
- •Эксплуатация сталей при низких температурах.
- •Наклеп.
- •Динамический режим внешних нагрузок.
- •Усталость металла
- •Некачественный химический состав
- •Крупнозернистость
- •Старение сталей
- •Нагрев до опасных температур
- •Концентрация напряжений
- •1.5.1. Малоуглеродистые стали обыкновенного качества
- •1.5.2. Низколегированные стали повышенной прочности
- •1.5.3. Легированные стали высокой прочности
- •Выбор сталей для металлических конструкций
- •1.7 Сортамент стали
- •1.7.1 Горячекатаные стальные профили
1.5.2. Низколегированные стали повышенной прочности
Низколегированные марки сталей прочнее, чем малоуглеродистые стали за счет легирующих химических элементов: Cr, Mn, Si, Ni, Cu, Mo, Wa и др.
Обозначение химических элементов в марках сталей:
Х – хром, Г – марганец, Н – никель, С – кремний, Ф – ванадий, М – молибден.
Наиболее употребимые марки сталей:
- с до 355 МПа: 09Г2 (09 – 0,09 % углерода, Г2 – 2 % процента марганца), 09Г2С, 14Г2, 15ХСН.
- с до 395 МПа: 15Г2СФ, 10ХСН, 10Г2СФТ, 14Г2Ф.
Низколегированные стали повышенной прочности обладают всеми преимуществами углеродистых сталей, но при этом снижают массу конструкций до 15 %.
1.5.3. Легированные стали высокой прочности
Легированные стали высокой прочности получают специальным легированием углеродистых сталей в электропечах с последующей термической обработкой готового проката.
Предел текучести: = 440 … 890 МПа.
Наиболее употребимые марки сталей:
- с = 440 …590 МПа: 16Г2АФ, 15Г2СФТ;
- с = 590 … 890 МПа: 12Г2СМФ; 12Г2Н2СФАЮ, 14Х2ГМР.
Выбор сталей для металлических конструкций
Основные критерии выбора сталей для металлических конструкций |
- характер силовых воздействий; - назначение сооружения в целом; - масштаб сооружения |
Характер силовых воздействий и назначение сооружения в целом определяют степень ответственности конструкции и условия её эксплуатации.
Условия эксплуатации металлических конструкций выделены в отдельные группы.
Группы металлических конструкций, разделенных по условиям эксплуатации и характеру силового воздействия |
I группа |
Сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях, воспринимающих динамические, вибрационные и подвижные нагрузки (подкрановые балки и т.п.) |
II группа |
Конструкции, работающие при статических и умеренно-динамических нагрузках (башни, мачты, ригели рам, балки перекрытий и т.п.) |
|
III группа |
Конструкции, воспринимающие статические нагрузки при незначительном воздействии меняющихся нагрузок (колонны зданий, стойки, опорные плиты, опорные конструкции и т.п.) |
|
IV группа |
Вспомогательные конструкции, воспринимающие кратковременные нагрузки (связи, элементы фахверка, лестницы, ограждения и т.п.) |
Характер силового воздействия на конструкции определяется географическим положением объекта, определяющим температурно-влажностные, ветровые, снеговые и сейсмические факторы.
Например, территория СНГ (пределах территории бывшего СССР) разбита на 14 климатических районов.
По хрупкости разрушения стали выделяют 3 климатических района:
- умеренный климат (температура холодной однодневки до -40 0С);
- холодный климат (температура холодной однодневки от -40 0С до -50 0С);
- арктический климат (температура холодной однодневки от -50 0С до -65 0С)
При выборе стали надо указывать ДСТУ, ГОСТ, ТУ и другие стандартизующие документы, так как одна и та же марка стали может иметь разные эксплуатационные характеристики, например, по ГОСТам разных лет.