- •1 История развития мк
- •1 Номенклатура стальных конструкций
- •2 Достоинства и недостатки мк
- •3 Структура и общая характеристика строительных сталей
- •5 Классификация строительных сталей
- •4 Работа стали при одноосном статическом нагр-ии
- •5 Нормативное и расчетное сопротивления стали
- •6 Основные служебные свойства сталей (м., т., э.)
- •9 Наклеп и старение сталей
- •7 Влияние температуры на работу стали в мк
- •8 Работа стали при наличии концентрации напря-жений
- •9 Работа стали при повторных нагрузках
- •10 Выбор стали для стальных конструкций
- •11 Сортамент строительных сталей
- •15 Краткий исторический обзор методов расчета мк
- •12 Нагрузки и воздействия, учитываемые при рас-чете мк
- •12 Правила составления сочетаний нагрузок и уси-лий
- •13 Метод расчета мк по предельным состояниям
- •13 Первая группа предельных состояний
- •14 Расчет мк по второй группе предельных состоя-ний
- •15 Коэффициенты метода предельных состояний (γm, γn, γf, γc, γu, ψ)
- •16 Классификация соединений мк
- •16 Классификация сварных соединений мк. Достоинства и недостатки сварных соединений
- •17 Работа и расчет сварных соединений со стыковыми сварными швами. Правила конструирования
- •18 Работа и расчет соединений угловыми сварными швами. Правила конструирования
- •19 Работа и расчет соединений на обычных болтах нормальной точности
- •20 Работа и расчет сдвигоустойчивых соединений на высокопрочных болтах
- •21 Конструирование болтовых соединенией
- •22 Работа и расчет центрально растянутых элементов мк
- •23 Предельные состояния и расчет изгибаемых элементов
- •24 Расчет балок в упругой стадии работы стали
- •25 Расчет балок в упругопластической стадии работы стали
- •26 Проверка и обеспечение общей устойчивости балок
- •27 Проверка и обеспечение местной устойчивости поясов изгибаемых элементов
- •27 Проверка и обеспечение местной устойчивости стенок балок
- •28 Порядок проектирования балок из прокатных или холодногнутых профилей
- •29 Порядок проектирования балок составного поперечного сечения
- •30 Назначение высоты составных балок (оптимальная, минимальная, строительная)
- •31 Изменение сечения балки по длине
- •32 Работа и расчет сварных соединений поясов балки со стенкой
- •33 Работа и расчет опорного ребра составной балки
- •34 Стыки прокатных балок 212
- •34 Стыки балок составного поперечного сечения
- •35 Предельные состояния центрально сжатых стержней сплошного сечения
- •36 Предельные состояния центрально сжатых стержней сквозного сечения
- •37 Конструкция центрально сжатых колонн сплошного поперечного сечения
- •38 Конструкция центрально сжатых колонн сквозного поперечного сечения
- •39 Порядок расчета ценрально сжатых сплошных колонн 242
- •По сортаменту подбирают прокатный двутавр с параллельными гранями полок (типа ш) или компонуют составное сечение из трех листов.
- •Требуемая площадь поперечного сечения
- •40 Порядок расчета ценрально сжатых сковозных колонн 245
- •2 Выбор типа сечения колонны
- •41 Работа и расчет соединительных планок сквозных колонн 246
- •42 Работа и расчет раскосной решетки колонн 236
- •43 Конструкция и расчет оголовков центрально сжатых колонн сплошного сечения 254
- •44 Конструкция и расчет оголовков центрально сжатых колонн сквозного сечения ???
- •45 Конструкция и расчет баз центрально сжатых колонн при шарнирном сопряжении колонн с фундаментом 252
- •46 Конструкция и расчет баз центрально сжатых колонн при жестком сопряжении колонн с фундаментом ???
- •47 Балочные клетки. Типы. Передача сил в балочных клетках. Типы узлов в балочных клетках
- •57 Связи в рабочих площадках
- •58 Настилы в балочных клетках (виды и основы расчета)
- •59 Организация проектирования стальных конструкций
- •55. Конст и расчёт баз ц сж колонн при жёстком закреплении..
- •57. Рабочие площадки
6 Основные служебные свойства сталей (м., т., э.)
Как конструкционный материал сталь имеет механические, технологические и эксплуатационные характеристики.
Наиболее важными для работы металлических конструкций являются механические свойства.
Механчиеские характеристики:
- Предел текучести σy (0,2);
- Предел прочности σu как и предел текучести характеризует сопротивляемость стали механическим воздействиям. Устанавливают по результатам испытания стандартных образцов на растяжение;
- Относительное удлиннение после разрыва δ характеризует пластические свойства стали;
- Ударная вязкость a характеризует сопротивляемость стали динамическим воздействиям и хрупкому разрушению. Оценивают по результатам испытаний образцов на маятниковых копрах при определенных температурах с целью устанвить температурный интервал при котором сталь переходит из вязкого состоянии в хрупкое. Характеризуется количеством энергии, которое сталь может поглотить без разрушения в данном температурном диапазоне; измеряется в кДж/см2;
- Предел усталостной прочности σуст характери-зует сопротивляемость стали циклическим воздейст-виям, при достаточно большом числе циклов которых разрушение может произойти при напряжении меньше предела прочности или даже текучести;
- Модуль продольной упругости E = tg (), где - угол наклона начального участка диаграммы работы стали к оси абсцисс; характеризует упругую жесткость стали;
- Загиб в холодном состоянии. Характеризует соп-ротивляемость стали расслоению.
Технологические характеристики:
- Свариваемость. Характеризуется углеродным эквивалентом Cэ котороый определяют по формуле согласно таблице В.4; СП 16.13330.2011;
- Обрабатываемость. Характеризуется сопротивлением резанию и качеством обрабатываемой поверх-ности. Зависит от химического состава и структуры об-рабатываемого металла.
Эксплуатационные характеристики:
- Коррозионная стойкость – сопротивляемость стали разрушению в результате окисления в атмосфер-ных и других агрессивных средах. Достигается легирова-нием такими элементами, как хром, титан, никель, молибден;
- Хладостойкость – способность стали сопротив-ляться деформации и разрушению при понижении тем-пературы. Характеризуется температурным диапазоном, при котором сталь переходит из вязкого состояния в хрупкое.
- Огнестойкость – способность стали сопротив-ляться разрушению при пожаре.
9 Наклеп и старение сталей
Наклеп – повышение упругой работы материала в результате предшествующей пластической деформации.
Повторные нагружения в пределах упругих дефо-рмаций (до предела упругости) не изменяют вида диаг-раммы работы стали; нагружение и разгрузка будут происходить по одной линии.
Если образец загрузить до пластической стадии и затем снять нагрузку, то он не вернется к первоначаль-ному состоянию с сохранением прежних размеров, но появится остаточная деформация ост. При повторном нагружении образца после некоторого «отдыха» он снова работает упруго, повторяя прямую разгрузку, но только до уровня предыдущего нагружения. То же самое будет, если разгрузку начать после того, когда будет пройдена вся площадка текучести. В этом случае при повторных нагружениях сталь не будет иметь площадки текучести. При повторном нагружении без перерыва диаграммы разгрузки и нагрузки имеют петлеобразный характер.
При наклепе искажается атомная решетка, она зак-репляется в новом деформированном состоянии. В сос-тоянии наклепа сталь становится более жесткой, плас-тичность стали снижается, повышается опасность хруп-кого разрушения, что неблагопр. для строит. сталей.
Наклеп возникает в процессе изготовления конст-рукций при холодной гибке элементов, пробивке отверс-тий, резке ножницами.
Старение – изменение свойств низкоуглеродистой стали без заметного изменения ее микроструктуры.
При температурах ниже температуры образования феррита растворимость углерода ничтожна, но все же в небольшом количестве он остается. При благоприятных обстоятельствах углерод выделяется и располагается между зернами феррита, а также группируется у различных дефектов кристаллической решетки. Это приводит к повышению предела текучести и временного сопротивления и уменьшению пластичности и сопротивления хрупкому разрушению. Наряду с углеродом выделяются азот и карбиды, которые производят аналогичное действие. Процесс занимает длительное время и поэ-тому называется старением. (1 – до, 2 - после)
Различают термическое (дисперсионное) и механи-ческое старение.
Термическое старение вызвано понижением растворимости углерода и азота в малоуглеродистых сталях, резко охлажденных с температур 650..700 С (после прокатки, сварки) до комнатной температуры. Путем нагревания металла до невысокой температуры в 150..200 С можно резко ускорить процесс старения. Деформационное старение происходит в сталях, подвергшихся холодной деформации (холодная гибка, правка) и связано с образованием атмосфер Коттрелла (группы атомов углерода и азота вокруг дислокаций).
Наиболее подвержены старению стали, загрязнен-ные и насыщенные газами, например кипящая сталь.
Чтобы уменьшить склонность стали к старению, при выплавке применяют дегазацию и модифицирование алюминием. Для алюминиевых сплавов термическое старение используется для повышения прочности.