- •Основные достоинства и недостатки металлических конструкций.
- •Общие сведения о сталях, применяемых в строительстве.
- •Вредные примеси.
- •Работа стали при различных видах силовых воздействий.
- •Работа стали на растяжение.
- •Работа стали на сжатие.
- •Влияние различных факторов на работу стали.
- •Работа стали при повторных нагрузках с перерывами (наклёп).
- •Работа стали при непрерывной повторной нагрузке.
- •Влияние температуры на механические характеристики стали.
- •Старение стали.
- •Коррозия стали.
- •Мероприятия по борьбе с коррозией.
- •Условия пластичности.
- •Работа и расчет изгибаемых элементов с учетом развития пластических деформаций.
- •Сортамент.
- •Профильная сталь.
- •Сварные профили
- •Гнутые профили.
- •Сортамент из алюминиевых сплавов.
- •Основы расчета металлических конструкций по предельным состояниям.
- •Предельное сопротивление материала.
- •Типы сварных соединений и швов.
- •Расчет сварных стыковых швов.
- •Расчет сварных угловых швов
- •Общая характеристика болтов и заклепок.
- •Расчет болтовых и заклепочных соединений.
- •Расчёт соединений на высокопрочных болтах.
- •Конструирование болтовых и заклепочных соединений.
- •Общая характеристика балок и балочных клеток.
- •Компоновка балочных клеток.
- •Настилы балочных клеток. Стальной или железобетонный.
- •Простейшая конструкция несущего настила.
- •Расчет настила при отношении .
- •Расчет настила при отношении .
- •Подбор сечения прокатной балки
- •Проверка общей устойчивости.
- •Проверка жесткости балок.
- •Компоновка и подбор сечения составных балок.
- •Определение толщины стенки.
- •Проверка прочности и жесткости балки.
- •Подбор сечений клепаных балок.
- •Необходимый момент сопротивления поясов.
- •Проверка местной устойчивости сжатого пояса балки.
- •Проверка местной устойчивости стенки.
- •Опирание и сопряжение балок.
- •Опирание балок на стены и железобетонные подкладки.
- •Колонны
- •Сплошные колонны.
- •Типы сквозных колонн.
- •Подбор сечения сплошной колонны.
- •Проверка несущей способности трубобетонной колонны.
- •Конструирование стержней колонны.
- •Подбор сечения сквозных колонн.
- •Расчет планок.
- •Выбор расчетной схемы колонн.
- •Типы баз колонн.
- •Расчет и конструктивное оформление баз с траверсой и консольными ребрами.
- •Конструирование и расчет оголовка колонн.
- •Классификация ферм.
- •Требования, предъявляемые к каркасам промышленных зданий.
- •Конструктивные схемы каркасов промышленных зданий.
- •Компоновка однопролетной рамы.
- •Компоновка многопролетных рам.
- •Продольная компоновка каркаса.
- •Связи по покрытию.
- •Фахверки.
- •Приближенный расчет поперечных рам.
- •Постоянные нагрузки.
- •Временные нагрузки.
- •Учет пространственной работы каркаса.
- •Пространственная работа каркаса при отсутствии жесткой кровли.
- •Пространственная работа каркаса при жесткой кровле.
- •Конструкция кровли.
- •Прогоны сплошного сечения.
- •Решетчатые прогоны.
- •Подкрановые конструкции.
- •Расчет подкрановых балок.
- •Проверка прогиба подкрановых балок.
- •Проверка местной устойчивости подкрановой балки.
- •Расчет соединения поясов подкрановой балки со стенкой.
- •Подбор сечения подкрановой балки.
- •Опорные узлы подкрановых балок.
- •Решетчатые подкрановые балки.
- •Подкраново-подстропильные фермы.
- •Схемы стропильных и подстропильных ферм.
- •Нагрузки на стропильные фермы.
- •Определение усилий в стержнях ферм.
- •Узлы сопряжения ферм с колонной.
- •Стальные каркасы многоэтажных зданий.
- •Размещение колонн. Связи.
- •Базы колонн с фрезерованными торцами.
- •Особенности расчета каркаса многоэтажных зданий.
- •Особенности листовых конструкций.
- •Резервуары.
- •Газгольдеры переменного объёма.
- •Газгольдеры постоянного объёма.
- •Бункеры и силосы.
- •Экзаменационные вопросы по курсу «Металлические конструкции, включая сварку»
- •Вопросы к рейтингу по курсу «Металлические конструкции, включая сварку»
Основные достоинства и недостатки металлических конструкций.
Достоинства:
высокая несущая способность
высокая надежность. Благодаря однородности структуры металла и его упругим свойством, металлические конструкции можно рассчитать более точно.
легкость и транспортабельность
сплошность материала и соединений позволяет изготавливать водонепроницаемые и газонепроницаемые конструкции.
индустриальность, достигаемая изготовлением конструкции на специализированных заводах.
Дополнительными достоинствами конструкций из алюминия является малый удельный вес при прочности, близкой к прочности стали, высокая стойкость против коррозии, красивый внешний вид.
Недостатки:
коррозия металлических конструкций. Требуются специальные мероприятия по защите - периодическая очистка и покраска, следует применять рациональные формы сечения (без узких щелей, впадин, пазух, в которых могла бы развиваться коррозия). Сечения должны быть открытыми, хорошо обдуваемыми.
низкая огнестойкость – при температуре выше 4000 С для сталей и выше 2000 С для алюминиевых сплавов начинается ползучесть. Существенное развитие пластической деформации при постоянной нагрузке.
Общие сведения о сталях, применяемых в строительстве.
Качество стали характеризуется:
механическими свойствами
свариваемостью
стойкостью к коррозии
По механическим свойствам стали бывают
- обычной прочности
- повышенной прочности
- высокой прочности.
Основа стали – феррит. Феррит малопрочен и пластичен, поэтому добавляют углерод.
Феррит + углерод = сталь обычной прочности (малоуглеродистая).
Феррит + углерод + легирующие добавки = сталь повышенной прочности (низколегированная).
Феррит + углерод + легирующие добавки + термическая обработка = сталь высокой прочности.
Легирующие добавки: С – кремний Ю – алюминий, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Р – бор, А – азот, Х – хром, Ф – ванадий, В – вольфрам, Т – титан, Н – никель.
Марка стали состоит из названия химического элемента, содержания каждого элемента в процентах с округлением до целого значения. Элемент содержание, которого в пределах 1% не указывается. Так как углерод содержится во всех сталях, его не обозначают. Количественное содержание углерода указывается в сотых долях процента в начале марки.
15 Г2СФ, углерод - 0,15%, марганец – до 2 %, кремний до 1 %, ванадий до 1 %.
Ст3, углерод - 0,03%.
Вредные примеси.
Фосфор повышает хрупкость, сера повышает красноломкость (800-10000 С), кислород повышает хрупкость сильнее серы, азот снижает качество стали, водород приводит к хрупкому разрушению.
Качество стали повышают термической обработкой.
2 способа термической обработки:
нормализация – повторный нагрев проката до температуры образования аустенита (9100 С) с последующим охлаждением на воздухе.
закаливание – повторный нагрев проката до температуры, превосходящей температуру фазового превращения (7230 С). Скорость остывания должна быть выше скорости превращения фаз.
Сталь производят двумя способами:
- в мартеновских печах
- в конвертерах с поддувкой кислорода сверху.
Качество стали почти одинаково, но второй способ дешевле.
Расплавленные стали кипят из-за выделения газов. Они не раскислены. Их называют кипящими. (Ст3 кп)
Для повышения качества стали, её раскисляют:
Si 0,12 – 0,3 или Al до 1%.
Такие стали не кипят, их называют спокойными (Ст3 сп). Такие сплавы дороги, применяются только для ответственных конструкций. При раскислении Si 0,05 -0,15% стали кипят, но нет значительно (Ст3 пс).
Существуют 3 группы поставки стали:
А – по механическим свойствам
Б – по химическому составу
В – по механическим свойствам и химическому составу
Существует 6 категорий поставки.
В Ст 3 пс 6 – категория
Кипящая сталь изготавливается по 2-ой категории
Полуспокойная – по 6-ой
Спокойная - по 5-ой