Способы повышения коррозийной стойкости металлических конструкций.

Для борьбы с коррозией принимают самые разнообразные методы, учитывающие особенности не только самого металла, но и условия эксплуатации металлического изделия. В большинстве случаев можно подобрать тот или иной конструкционный материал для его эксплуатации в коррозионных средах. Когда этот выбор сделать нельзя, приходится защищать металл от коррозии. Выбор того или иного способа защиты определяется его эффективностью и экономической целесообразностью.

Все используемые в практике меры по защите металлов от коррозии можно разделить на несколько групп:

1. Повышение коррозионной стойкости металлов и сплавов легированием. ( при газовой коррозии и электрохимической коррозии) Это эффективный метод повышения коррозионной стойкости металлов. При легировании в состав сплава или металла вводят легирующие элементы (хром, никель, молибден и др.), вызывающие пассивность металла. Пассивацией называют процесс перехода металла или сплава в состояние его повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Пассивное состояние металла объясняется образованием на его поверхности совершенной по структуре оксидной пленки (оксидная пленка обладает защитными свойствами при условии максимального сходства кристаллических решеток металла и образующегося оксида).

2. Нанесение защитных покрытий.

Это наиболее распространенный способ защиты, заключающийся в нанесении на поверхность металла неметаллических (нанесения на поверхность металла красок, лаков, эмалей, пластмасс, резины) и металлических покрытий(нанесением на поверхность металла тонкого слоя цинка, хрома, никеля, кадмия, олова, свинца и других металлов.) или в образовании на поверхностном слое металла защитной пленки.

3. Разработка конструктивных форм обладающих высокой коррозионной устойчивостью. При конструировании проектируют конструкции из замкнутых гнутосварных профилей, имеющих обтекаемую форму. В сильноагрессивной среде используют трубчатые конструкции.

4. Изменение свойств коррозионной среды.

Для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозионном отношении. Для защиты от коррозии широко применяют ингибиторы. Ингибитором называется вещество, при добавлении которого в небольших количествах в среду, где находится металл, значительно уменьшается скорость коррозии металла.

 

 

3. Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям.

1.1. Условия эксплуатации. Включают в себя обслуживание технологического процесса т.е. в здании должны быть обеспечены конструкции безопасностью, удобством крепления с наименьшими затратами, для поддержания конструкции в надежном состоянии. Нормальная эксплуатация – это эксплуатация, осуществляемая без ограничений в соответствии с предьявляемыми к конструкции эксплутационно-технические требования, предусмотренные в нормах проектирования или заданиях на проектирование.

1.2. Технические требования. Сводятся к обеспечению устойчивости, жесткости, надежности(безотказная работа конструкции в течении всего периода эксплуатации), долговечности(свойство элемента или системы длительно сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при определенных условиях эксплуатации).

1.3. Экономические требования. Определяются затратами на металл, стоимостью изготовления, транспортирования и монтажа. Экономия металла достигается за счет совершенствования различных видов конструкций(создания новых совершенных форм-оболочки положительный, отрицательные Гауссовой кривизны: своды, купола, торы, структурные конструкции, висячие, комбинированные, предварительно напряженные)

1.4. Эстетические требования. Свойства филигранности(прозрачное, открытое)-прозрачные стальные элементы при устройстве стекла

 

Выбор класса стали для металлических конструкций.

1.1 Зависит от температуры среды т.е. понижение температуры приводит к хрупкому разрушению

1.2 Зависит от характера нагружения (статического, динамического, вибрационного, переменного)

1.3 От вида напряженного состояния (одноосное: растяжение, сжатие, кручение, сдвиг, срез, изгиб; плоское-двуосное: сжатие с изгибом, изгиб с растяжением, поперечный изгиб, продольный изгиб; объемное-трехосное: сочетание поперечного изгиба с продольным)

1.4 От способа соединения элементов (сварка, болты, заклепки)

1.5 От толщины проката, учитывающие изменение свойств стали т.е. с увеличением толщины проката уменьшается расчетное сопротивление следовательно уменьшается прочность стали

 

Основы методики расчета конструкций по предельным состояниям.

Цель расчета строительных конструкций – обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимой прочности конструкции при минимальном расходе материалов и минимальных затратах труда на изготовление и монтаж.

Предельным называется такое состояние конструкции при котором конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней эксплуатационно-техническим требованиям т.е. либо теряет несущую способность (1группа предельных состояний) либо получает недопустимые деформации или местное повреждение(2группа предельных состояний)

Под нормальной эксплуатацией принимается эксплуатация осуществляемая без ограничений в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиях на проектирование технических условиях.

Виды предельных состояний 1 группы-по потере несущей способности, предусматривает расчет на прочность, устойчивость и выносливость:

1. Разрушения любого характера(вязкое, хрупкое, усталостное)

2. Потеря устойчивости положения (опрокидывание)

3. Потеря устойчивости формы (сдвиг)

4. Переход конструкции или здания в геометрически изменяемую систему

5. Качественное изменение конструкции в результате чрезмерного развития пластических деформаций

Виды предельных состояний 2 группы-предусматривает предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию здания или снижающую долговечность зданий и сооружений(можно ликвидировать путем текущего ремонта или реконструкции):

1. Прогибы

2. Перемещение

3. Осадки опор

4. Повороты сечений

5. Колебания

6. Трещины (в мет.конструкциях трещины возможны только при сварке 0.1мм)

 

Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок по природе происхождения, характеру воздействия, продолжительности действия, интенсивности действия. Сочетание нагрузок.

Классификация:

1. По природе происхождения:

· От собственного веса

· Технологические нагрузки(полезные), вес оборудования, склад материалов, давление жидкости/газов, сыпучих материалов

· Атмосферные (снег, ветер, гололед)

· Температурные воздействия(технологические, климатические)

· Монтажные нагрузки

· Сейсмические и взрывные воздействия

· Аварийные нагрузки, возникающие при резком нарушении технологического процесса

2. По характеру воздействия:

· Статические

· Динамические

· Переменные(многократно повторяющиеся)

3. По продолжительности действия:

· Постоянные(нагрузки от собственного веса конструкции, вес частей зданий и сооружений, вес грунта, воздействие предварительного напряжения)

 

· Временные

 

o Длительные(нагрузки которые действуют продолжительное время, но могут и отсутствовать)

o Кратковременные(нагрузки от подвижного, подъемно-транспортного оборудования, снеговые ветровые, гололедные нагрузки)

o Особые(сейсмические и взрывные воздействия, аварийные нагрузки, вызванные резким нарушением тех.процесса)

4. По интенсивности действия:

· Нормативные(нагрузки отвечающие условиям нормальной эксплуатации)

· Расчетные(максимальные нагрузки за все время эксплуатации зданий и сооружений)

5. Сочетание нагрузок:

· Основные( включают постоянные, длительные и кратковременные нагрузки)

· Аварийные( включают постоянные, длительные временные, кратковременные и одну из особых нагрузок)

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: