Основные достоинства и недостатки металлических конструкций.

Достоинства:

1. высокая несущая способность

2. высокая надежность. Благодаря однородности структуры металла и его упругим свойством, металлические конструкции можно рассчитать более точно.

3. легкость и транспортабельность

4. сплошность материала и соединений позволяет изготавливать водонепроницаемые и газонепроницаемые конструкции.

5. 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:

1. 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.

2. 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:

1. механическими свойствами

2. свариваемостью

3. 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:

1. нормализация – повторный нагрев проката до температуры образования аустенита (910⁰ С) с последующим охлаждением на воздухе.

2. 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