К недостаткам алюминиевых конструкций

К недостаткам алюминиевых конструкций

- низкий модуль упругости сплавов, повышенная деформативность;

- низкая огнестойкость: при температуре выше 100° С ухудшаются механические свойства сплава, а при температуре выше 200° С начинается ползучесть - должны быть защищены огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т. п.).

Строительные стали. Основные характеристики, классификация сталей в зависимости от содержания углерода, легирующих компонентов и других факторов.

Механические свойства зависят от состава и производства.

Углеродистая сталь:

а) малоуглеродистая с 0, 09—0, 22% (в строительстве);

б) среднеуглеродистая с 0, 25—0, 5% (в машиностроении);

в) высокоуглеродистая (инструментальная) с 0, 6— 1, 2%.

Малоуглеродистая сталь (феррит и перлит) - пластичность, ковкость, свариваемость, плохой закаливаемостью, и низколегированные стали высокой прочности, с меньшей склонностью к хрупким разрушениям.

Работа стали в конструкции зависит от ее структуры, от условий кристаллизации.

Примеси марганца, кремния, фосфора (вредно = хладноломкость и красноломкость) и серы (вредно), не более 1%.

Выделение газов (кипение) = мелкие газовые пузыри = кипящая сталь.

Спокойная сталь - остывание = без выделения газов. В ней = раскислители (ал, марг). Она = однородная по хим. и по мех. показателям.

Полуспокойную сталь — промежуточная.

Малоуглеродистая сталь применяется: при -30° С, на дин. и вибро-нагрузки; в покрытиях и перекрытиях

СтЗ. = углерода (0, 22%) и кремния (0, 3%), хорошо сваривается.

СтЗГпс = с марганцем (Г). Она дешевле спокойной стали марки СтЗсп.

СтО = отбраковка по хим. и мех. показателям других марок.

Прочность - сопротивляемость материала внешним силовым воздействиям.

Упругость - восстанавливает первоначальную форму после снятия нагрузок.

Пластичность - не возвращается в свое первое состояние после снятия внешних нагрузок.

Хрупкость - разрушением материала при малых деформациях.

Свойства стали - испытание образцов на растяжение.

Ударная вязкость и угол при испытании на загиб = оценка пластичности.

Работа стали на растяжение.

- относительное удлинение, %;

На первой стадии (закон Гука)

Нормальное напряжение, при котором происходит текучесть материала, = предел

текучести

Идеализированная диаграмма растяжения - Прандтля.

Виды разрушения стали. Факторы, влияющие на хрупкие разрушения.

Как устанавливается склонность строительных сталей к хрупким разрушениям.

Передвижение линий дислокаций от атома к атому = сдвиг без нарушения целостности материала.

При малой плотности дислокаций - упрочняют материал, при большой - разупрочняют материал. Пластические сдвиги и касательные напряжения = полное разрушение.

Процесс вязкого разрушения: (пластичное) - от среза - зарождение трещины и развития трещины до разрушения материала. Причины - касательные напряжения и пластические деформации. Нарушение целостности материала - отрыв.

Хрупкое разрушение (отрыв) - следствие большого развития упругих деформаций стали до разрушающих. Крупная зернистость понижает сопротивление отрыву и снижает предел текучести, а мелкозернистая структура повышает и то, и другое.

Показатели работы стали на растяжение - предел текучести (начало развития деформаций), временное сопротивление (предельная нагрузка), относительное удлинение (пластические свойства материала).

На хрупкость оказывают влияние: качество стали, старение, концентрация напряжений, температура эксплуатации, характер силового воздействия.

Сера, фосфор, углерод - увеличение хрупкости.

Легирование и термообработка = сопротивление хрупкому разрушению. Полуспокойные и спокойные стали не подвержены хрупкости.

Расчетные и нормативные сопротивления материала.

Достоинства и недостатки сварных соединений (в сравнении с другими видами соединений). Какие виды сварки применяют в строительных МК, их сравнительная характеристика. Сварочные материалы для разных видов сварки.

Сварка - упрощает форму, экономия металла, механизированные способы, уменьшает трудоемкость. Соединения прочные, водо- и газонепроницаемые.

Внутренние напряжения способствуют хрупкому разрушению. Выполнение бывает затруднено.

1. Ручная электродуговая сварка = в любом пространственном положении, в труднодоступных местах. Недостатки - меньшая глубина проплавления и производительность из-за силы тока, а также меньшая стабильность ручного процесса.

Значение временного сопротивления металла шва электроды - типа Э42 шов - 410 МПа; Э50 дает 490 МПа. Добавление буквы А - металл, с повышенной пластичностью.

2.Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом - автоматом с подачей проволоки d — 2—5 мм без покрытия. Дуга - под слоем флюса, флюс расплавляется, легирует расплавленный металл примесями и защищает от воздуха. Металл чистый, остывает медленно, отличается значительной плотностью и чистотой. Сила тока (600—1200А)

Достоинства - качество швов и производительность.

Недостатки - затруднительность в вертикальном и в стесненных условиях.

Полуавтоматическая - для коротких швов шланговым полуавтоматом. Процесс под флюсом в нижнем положении или порошковой проволокой в любом положении.

3. Электрошлаковая сварка - разновидность сварки плавлением; удобен для вертикальных стыковых швов. Процесс = голой проволокой под слоем шлака, сварочная ванна защищена медными ползунами, охлаждаемыми водой. Качество шва – очень высокое.

4. Сварка в среде углекислого газа - голой проволокой d = l, 4—2 мм на постоянном токе обратной полярности. Углекислый газ окисляет сталь. Сварка может выполняться в любом положении. Сварные соединения - высококачественные. Высокая производительность труда (на 15—20 % выше, чем при полуавтоматической сварке под флюсом).

Типы стропильных ферм.

Опираются на колонны - для конструкций кровли.

По очертанию поясов - с //-ми (а), односкатные (б), трапецеидальные (в) и Δ (г).

Решетки - раскосная (б), треугольная (при крутых кровлях.) (а и в).

Генеральные размеры – пролет (18, 24 30м) и высота. Длина панели пояса = 3 м.

Высота h в середине пролета - по условиям минимума веса или требуемой жесткостью.

Решетка - раскосная. Шпренгельные треугольные фермы = приподнятый нижний пояс (в).

Унифицированные шаги ферм = 6 и 12 м (редко 4м).

Определение нагрузок

Считают сосредоточенные силы в узлах: постоянную, временную. Нагрузки - 1) q = на 1 м2. 2) А грузовую на один узел. 3) сосредоточенная сила, на каждый узел: —коэффициент перегрузки;

—длина панели пояса фермы, к которому приложена нагрузка; —шаг ферм.

При крутых уклонах кровли нагрузка от веса кровли =

Подбор сечений

Подбираем сечение сжатого элемента, с наибольшим усилием. Далее по предельной гибкости подбирают элемент с минимальным усилием и устанавливают диапазон профилей уголкового сортамента.

При малых усилиях в сжатых стержнях Fтр = по заданной предельной гибкости Сначала а по радиусу инерции подбираются соответствующие уголки. В табл. приведены значения радиусов инерции для различных сечений из уголков.

Подобрав сечение растянутого элемента, надо проверить расчетные напряжения

подобранные сжатые стержни проверяем

Выбор толщины фасонок производится в зависимости от значения наибольшего усилия в опорном раскосе, причем толщина фасонок = одинаковая для всей фермы.

К недостаткам алюминиевых конструкций

- низкий модуль упругости сплавов, повышенная деформативность;

12 3 4 Следующая ⇒