Сортамент стальных профилей. Область применения.
Область применения металлических конструкций. Их достоинства и недостатки. Основные принципы проектирования и пути развития современных МК.
МК применяются во всех видах зданий и сооружений, особенно когда надо перекрыть большие пролеты, а также при большой высоте сооружения и больших нагрузках.
До 1989 г рациональная область применения стр. конструкций из различных материалов определялась по документам ТП 101-81 «Технические правила по экономичному расходованию основных стр. материалов». В наст время основной показатель при выборе материалов – экономичность.
МК применяются:
1.Каркасы промышленных зданий. Обычно цельно Ме каркасы используются при пролетах 30 м и более (в отапливаемых зданиях) и 18 м и более (в неотапливаемых зданиях), при мостовых кранах – 50 т и более; при высоте цеха 14 м и более; при кранах тяжелого и весьма тяжелого вида работы.
2.В большепролетных зданиях (L >=40 м). спортивные сооружения, выставочные и концертные залы, ангары, сборочные цехи, театры и прочие. МК отвечают высоким эстетическим требованиям.
3.Большепролетные мосты и эстакады (ж/д. и автодорожные).
4.Листовые конструкции. Резервуары, газгольдеры, бункеры, трубопроводы больших диаметров, конструкции доменного комплекса.
5.Высотные сооружения (башни, мачты, опоры ЛЭП, геодезические вышки, нефтяные вышки, дымовые трубы).
6.Каркасы многоэтажных зданий (высотность более 20 этажей).
|
|
7.Конструкции грузоподъемных механизмов (различные краны).
8.Прочие конструкции (реакторы, радиотелескоп, гидротехнические сооружения и т.д.).
В наст время МК широко применяются при реконструкции.
Достоинства МК:
1. Высокая несущая способность, обеспечивающаяся высоким расчетным сопротивлением металла.
2. Надежность, обеспечивается сходством расчетных схем с действительной работой, также большой однородностью структуры металла и возможностью изготовления в заводских условиях.
3. Легкость, она зависит от отношения объемного веса материалов к его расчетному сопротивлению: C = g/R.
4. Индустриальность изготовления и монтажа конструкций.
5. Непроницаемость для газов и жидкостей.
6. Сборность и разборность конструкций.
7. Возможность усилений
8. Хорошая транспортабельность
9. Обратимость (переплавка).
Недостатки МК:
1. Коррозия. Защита: различные покрытия, применение атмосферостойкой стали типа «КОР-ТЭН», применение рациональных конструктивных форм, не задерживающих влагу и пыль.
2. Невысокая огнестойкость (при t=200 С у стали начинает резко уменьшаться модуль упругости, при t=600 С сталь переходит в пластичное состояние).
При проектировании МК обычно выдерживают след принципы, сформулир Стрелецким Н.С.:
|
|
1. Наибольшая экономия стали
2. Наименьшая трудоемкость изготовления
3. Возможность скоростного монтажа конструкции.
Материалы МК. Выбор марки (класса) стали.
Для МК в наст время применяют в основном прокатную сталь до (95%), отливки из стали и чугуна (до 1%), алюминиевые сплавы.
Сталь – сплав Fe и C (до 2%) с небольшим количеством примесей легирующих компонентов. Если С более 2% - чугун.
В зависимости от содержания легирующих компонентов стали делятся на 4 группы:
1. углеродистая сталь;
2. низколегированная сталь (суммарное содержание легирующих компонентов до 2,5%)
3. среднелегированная сталь (суммарное содержание легирующих компонентов 2,5-10%)
4. высоколегированная сталь суммарное содержание легирующих компонентов свыше 10%).
Чугун хорошо работает на сжатие (плохо га растяжение), плохо сваривается, хрупкий, но прочный.
В стр. конструкциях применяют неуглеродистые стали с суммарным содержанием С меньше = 0,22%, низколегируемая сталь и небольшое количество среднелегируемой стали.
Химический состав стали определяется %ным содержанием различных компонентов и примесей:
1. углерод (У) – повышает предел текучести и временное сопротивление, уменьшает пластичность и свариваемость.
|
|
2. кремний (С) – раскисляет сталь, незначительно уменьшает свариваемость, сильно уменьшает ударную вязкость, стойкость от коррозии.
3. марганец (Г) – незначит уменьшает пластические свойства имало влияет на свариваемость
4. медь (Д) – незначит повышает прочность стали, увеличивает стойкость после коррозии, но избыточное содержание меди (более 0,7%) способствует старению стали.
5. алюминий (Ю) – хорошо раскисляет сталь, нейтрализует вредное влияние фосфора, незначит увеличивает удельную вязкость.
6. азот (А) – в несвязанном состоянии увеличивает хрупкость стали, особенно при низких температурах и способствует старению.
7. никель (Н)
8. хром (Х)
9. ванадий (В)
10. вольфрам (Ф)
11. молибден (М)
12. титан (Т)
13. бор (Р).
С 7 по 13 – являются легирующими компонентами, использование их в строительстве ограничивается дефицитностью и дорогостоимостью.
Вредные примеси:
1.фосфор – резко ухудшает пластичность и ударную вязкость, делает ее хладколомкой
2. сера – незначит уменьшает прочность, делает сталь красноломкой (при t=600-1000 C – хрупкое образует трещины), опасно в момент сварки, что приводит к сварным трещинам.
|
|
3. кислород, водород – могут попасть в расплавленый металл из воздуха и вызвать ухудшение структуры стали и увеличить ее хрупкость, поэтому при сварке свариваем флюсом под защитным газом.
Марки стали.
Промышленностью поставляются углеродистые стали ГОСТ 380-71*
В Ст 3 пс 6
В Ст 3 Гпс 5
В Ст 3 кп 2
В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик сталь делят на группы:
А – гарантируется механические свойства
Б – гарантируется химический состав
В – гарантируется механические свойства и отдельные требования по химическому составу.
В стр. конструкциях применяют преимущественно стали группы В. Для второстепенных нерасчетных элементов иногда применяют стали группы Б, сталь группы А не применяют.
Цифра, идущая ха словом Ст это условный порядковый номер марки в зависимости от химич состава его свойств. Маленькими буквами обозначают степени раскисления (Сп – спокойная степень; пс – полуспокойная степень; кп – кипящая степень). Буква Г – повышенное содержание Г (марганца). Последняя цифра – категория стали – зависит от того, какие показатели нормируются и каким способом выплавляется. Кроме того поставляют углеродистые стали повышенного качества ГОСТ 6313-53 (мостовые стали).
Ст 3 мост (содержит меньше вредных примесей)
М 16 с предназначены для строительства мостов, особо ответственных промышленных и гидротехнических сооружений.
Специальной термической обработкой можно улучшить механические свойства углеродистых и низколегирующих сталей без большого снижения пластичности ГОСТ 14637-69.
Низколегирующие, среднелегирующие стали ГОСТ 5058-65*
14 Г 2 С
10 ХСНД
1-я цифра – содержание углерода в сотых долях %. Буквы – наличие компонентов. Цифры после букв – содержание легирующих компонентов в целых %. (буква ставится, если более 0,3%).
Выбор марки стали зависит от:
- группы конструкции;
- климатического района;
- технико-экономических показателей;
- возможностей завода-изготовителя.
Сортамент стальных профилей. Область применения.
Каталоги, поставляемые мет. заводами листов и профилей с указанием их формы, размеров, геом. характеристик и массы называют сортаментом и оформляют в виде Госстандартов.
Требования, предъявляемые к форме профиля:
1.Рациональное размещение материала по сечению.
Двутавр: отношение ширины полки к стойке
2.Простота и технологичность изготовления
3. Универсальность и удобство при компоновке сечений
4.Сортамент не должен бытьчрезвычайно обширным
5.Но должен давать большие возможности для целесообразного и экономичного подбора сечения
6.Модульность М=100
Вся прокатная сталь делится на 2 вида:
1)Листовая
2)Профильная
-Сортовая (уголки, полоса)
-Фасонная (швеллеры, двутавры, шпунтовые профили)
Существует сортамент вторичных профилей, полученных путём дополнительных манипуляций:
1)гнутые
2)сварные
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 496; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!