9 Нормативное и расчетное сопротивление материалов

R_yn-по пределу текучести, R_un- по пределу прочности.

З а нормативное сопротивление сжатию, растяжению и изгибу прокатной стали принимают наименьшее контрольное (браковочное) значение предела текучести, гарантированное ГОСТом на металл. При возможности эксплуатации к-ии за пределами упругости разрешается увеличить нормативное сопротивление до минимального браковочного значения предела прочности. Это возможно в к-ях цилиндрической формы, работающих в условиях избыточных давлений. В процессе эксплуатации сопротивление может изменится.

Возможное отклонение сопротивления материала в неблагополучную сторону учитывается коэффициентом надёжности по материалу. γ_m-учитывает отличие свойств реальной к-ии от идеального образца (для стали =1,05). R_y=R_yn/γ_m; R_u=R_un/γ_m;

Все расчётные нормативные сопротивления находятся в таблицах СНиПа по маркам стали в зависимости от вида проката (листовой, фасонный).

R_s-расчётное сопротивление срезу, R_s=0,58R_у.

R_p-расчётное сопротивление торцевому смятию, R_p=R_un/γ_m.

При расчёте к-ий также учитывается 2 коэффициента:

1.γ_с-коэфф. надёжности по условиям работы, по таблицам СНиП в зависимости от t, длительности воздействия нагрузки и агрессивности среды σ=N/A≤R_yγ_c.

2. γ_n-коэфф. надёжности по назначению≤1, устанавливается правилами учёта степени ответственности зданий и сооружений.

Все мк делят по назначению на 4 группы:1.особо-ответсвенные т.е. сварные констр. подвергающиеся динамич. нагрузкам. 2.сварные констр. работающие на изгиб.3.сварные констр. работающие на сжатие.4. вспомогательные констр. зданий и сооружений.

12 Устойчивость центрально-сжатого стержня

Расчёт на устойчивость входит в первую группу предельных состояний. Явление потери устойчивости хар-ся тем, что при увеличении нагрузки при достижении в элементе определённой величины напряжений происходит резкое нарастание искривления элемента, отклонение его от первоначального направления, или искривление отдельных частей элемента. Формы потери устойчивости:

1.общая; в сжатых стержнях, в изгибаемых элементах.

2.местная; в стенках и полках изгибаемых элементов.

Рассмотрим устойчивость центрально-сжатого стержня.

,

В расчётах влияние гибкости учитывается коэффициентом φ:

φ _табл=f(А,R_y), А=ℓ_ef/i , ℓ_ef=μℓ.

Значения μ.

13 Устойчивость внецентренно-сжатого стержня

1. В плоскости действия изгибающего момента:

,

φ_ℓ-коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, принимаемый по таблице в зависимости от условной гибкости и приведённого эксцентриситета , условная гибкость , m_ef=m∙η, m-относительный эксцентриситет, η-коэффициент формы стенки, .

2. Из плоскости действия изгибающего момента.

, φ_у-коэффициент продольного изгиба; по таблице как для центрально-сжатого стержня в зависимости от гибкости μ_у=f(λ_y;R_y), с=β/(1+α_m), β и α по таблице в зависимости от условной гибкости и относительного эксцентриситета.

14 Применение сортамента в конструкциях

Сортамент-перечень профилей одного определенного вида с указанием их формы, размеров, массы ед. длины, геом. характеристик.

Классификация профилей по способу изготовления:

1.Метод горячей прокатки: профильный прокат, листовой прокат.

2.Метод непрерывного холодного профилирования из листовых рулонных заготовок: открытые, гнутые, замкнутые.

Все профили изготавливаютиз углеродистой и низколегированной стали.

Общие правила использования:

1.при проектировании строительных к-ий следует компоновать каждый элемент вцелом, а также всю к-ию из минимально необходимого количества типоразмеров различных профилей.

2.применение в одном отправочном элементе уголки, тавра, полосы одного калибра, но различной толщины должны иметь разность толщин одноимённых элементов ≥2.

3.не рекомендуется применять в одном отправочном элементе одинаковые профильные размеры из стали разных марок.

4.применение в одном объекте профильных листов одинаковой высоты, но различной толщины не рекомендуется.

Фермы, балки, колодцы и другие элементы МК изготовляются из профилей различной формы – листов, уголков, двутавров, швеллеров и др.

Весь прокат подразделяется на листовой и фасонный (уголки, двутавры, швеллеры).

Листовая сталь: толстолистовая; тонколистовая; универсальная; полосовая; рулонная; кровельная; рифленая (для настилов).

Двутавры и швеллеры наиболее целесообразны для изгибаемых элементов, но часто применяются и для сжатых (колонны).

Двутавры: обыкновенные; с параллельными гранями полок (широкополочные); облегченные (под небольшие нагрузки).

Швеллеры применяются в мощных стержневых конструкциях (мостах, большепролетных фермах и т. п.), а также в колоннах, связях и кровельных прогонах.

Швеллеры: обыкновенные; облегченные.

Широкополочные двутавры могут служить целым строительным элементом (колонной, балкой), не требуя почти никакой обработки, поэтому снижается трудоемкость изготовления.

Уголки: равнополочные и неравнополочные. Уголки удобны для конструирования сечений любой конфигурации, поэтому применяются очень широко.

Применяются тонко­стенные профили в балках площадок, фахверках, в легких перекрытиях и покрытиях.

Стальные трубы, применяемые в строительст­ве, бывают круглые — горячекатаные и элек­тросварные , прямоугольного и квадратного сечения — электросварные

15-17 Классификация сварных соединений и швов

«+» 1.экономия ме за счет снижения массы конструкции. 2.снижение трудоемкости изготовления конструкции. 3.обладает гермитичностью,что важно для конструкций резервуаров трубопроводов. 4.прочность

«-» высокая энергоемкость.

Соединения в металлических конструкциях необходимы для изготовления конструктивных элементов из отдельных сортаментных профилей (заводские соединения) или при укрупнительной сборке и монтаже конструкций на площадке (монтажные соединения).

Элементы стальных конструкций соединяют в основном (свыше 90% стальных конструкций) электродуговой сваркой: автоматической, полуавтоматической или ручной.

Сварные швы соединений подразделяются:

1. по форме шва

   • стыковые

• угловые

2. по виду сварных соединений

   • встык

• с накладками

• внахлест

• втавр

3. по месту выполнения

   • заводские

• монтажные