1.Металлические конструкции. Типы. Достоинства и недостатки

В зависимости от способа изготовления металлоконструкции могут быть литыми, коваными, точеными, клепаными, штампованными, сварными и комбинированными (клеесварными, штампосварными и т. д.). Наиболее распространены следующие строительные металлоконструкции:

арматурные сетки и каркасы;

балки, колонны;

панели, витражи, оконные переплеты, ворота и другие ограждающие конструкции;

обслуживающие конструкции (лестницы, ограждения, площадки), а также резервуары различного типа, диафрагмы и мембраны, опорные конструкции (мачты ЛЭП).

Металлические конструкции обладают рядом достоинств:

меньшей массой (если сравнить с железобетонными изделиями);

простотой и серийностью изготовления;

легкостью монтажа и демонтажа;

удобством и быстротой возведения;

возможностью осуществления монтажа крупными блоками;

транспортабельностью;

прочностью и долговечностью;

надежностью в эксплуатации.

Недостатками металлических конструкций являются их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость. Коррозия - разрушение металла под химическим или электрохимическим воздействием с внешней среды. Для повышения коррозийной стойкости металлоконструкций на их поверхность наносят защитные покрытия в виде тонких пленок алюминия, цинка, эмалей, красок и т.п. При проектировании конструкций избегают щелей и пазух, где может скапливаться влага и пыль. Иногда применяют стали с повышенной коррозийной стойкостью, в состав которых включают специальные легирующие элементы. Огнестойкость конструкций характеризует степень их пожарной безопасности. Металлические конструкции имеют сравнительно низкий предел огнестойкости. При высоких температурах (для стали - 600 С, для алюминиевых сплавов - 300 С) металл конструкции теряет свою несущую способность. Повышение предела огнестойкости стальных конструкций зданий, осуществляют путем устранения непосредственного контакта конструкций с открытым огнем. Для этого предусматривают подвесные потолки, огнестойкие облицовки, обмазки специальными составами.

2. виды металлов. типы сталей. расчетные сопротивления Все существующие металлы подразделяются на два основных вида – это черные и цветные металлы. Черный металл представляет собой железо и все виды его сплавов (сталь, чугун, ферросплавы). Цветные делятся на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний) Сплав железа, чугуна и углерода образует сталь. В зависимости от компонентов сплава, сталь подразделяется на несколько видов. Для производства металлорежущих инструментов применяется твердая сталь, для изготовления деталей, которым требуется наиболее высокая стойкость к коррозии, - нержавеющая сталь, в состав которой входят хром и никель.  

Нержавеющие стали по своей микроструктуре делятся на 5 основных категорий:

Аустенитные - не магнитные и в дополнение к хрому содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. Эта группа нержавеющих жаропрочных сталей имеет лучшее сопротивление к окислению при высоких температурах и может применяться в частях печей, топках.

Ферритные - магнитные, имеют низкое содержание хрома и содержание углерода.

Дуплексные - имеют смешанную, ферритно-аустенитную структуру. Содержание никеля изменяется от 4.5% до 8% и хрома от 18% до 28%. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где имеет место высокое содержание хлорида.

Мартенситные - магнитные, содержат обычно 12% хрома и умеренный уровень углерода. Находят применение, главным образом, в изготовлении режущих инструментов, столовых приборов и общем машиностроении. Эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов и космических компонентов.

Жаропрочные - используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 5500С - 8000С. Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95% всех используемых нержавеющих сталей.

Нормативные сопротивления являются основными характеристиками сопротивления материалов силовым воздействиям. Нормативные сопротивления устанавливаются на основе статистической обработки механических свойств материалов, выпускаемых нашей промышленностью. Установлены два вида нормативных сопротивлений — по пределу текучести и временному сопротивлению. Расчетное сопротивление R определяется делением нормативного сопротивления на коэффициент безопасности по материалам .Расчетные сопротивления, как и нормативные, установлены двух видов — по пределу текучести и временному сопротивлению. Коэффициент безопасности по материалу при назначении расчетного сопротивления по пределу текучести установлен с таким расчетом, чтобы при всех учитываемых обстоятельствах исключить использование в конструкции стали с пониженными значениями предела текучести. При назначении расчетного сопротивления по пределу текучести kм= 1,1—1,6 в зависимости от класса стали. Расчетные сопротивления срезу определены умножением значений расчетных сопротивлений растяжения на коэффициент перехода 0,6.