
- •2. Строительные стали: механические свойства.
- •4,Работа сталей при однократном статическом растяжении: диаграмма и стадии работы материала.
- •5. Работа сталей при однократном статическом сжатии: диаграмма и стадии работы материала
- •7 Работа сталей при однократном статическом растяжении: унифицированная диаграмма упругопластической работы строительных сталей (диаграмма Прандтля).
- •8 Концентрация напряжений.
- •9 Влияние предшествующей пластической деформации на работу металла при повторном нагружении.
- •10 Выносливость металла при многократной повторной нагрузке, природа усталостного разрушения.
- •11. Коррозия металла ее последствия, виды коррозии, способы защиты металла от коррозии.
- •12. Цель расчета металлических конструкций. Краткий обзор развития методов расчета.
- •13. Метод расчета по предельным состояниям: группы предельных состояний, их последствия.
- •14. Расчет конструкций по предельным состояниям первой группы. Смысл основного расчетного неравенства.
- •15. Нормативные сопротивления материала по пределу текучести и временному сопротивлению.
- •16. Расчет конструкций по предельным состояниям второй группы.
- •18. Работа изгибаемых элементов в упругой и упругопластической стадиях.
- •19. Образование шарнира пластичности при изгибе.
- •20. Совместное действие нормальных и касательных напряжений.
- •21. Особенности расчета изгибаемых элементов на прочность в упругой стадии и с учетом развития пластических деформаций.
- •22.Напряженное состояние и расчет на прочность сечений внецентренно-нагруженных стержней
- •25.Сварные соединения: область применения, виды сварных швов и соединений, материалы и расчетные сопротивления сварных соединений
- •26. Ручная дуговая сварка
- •27. Полуавтоматическая сварка
- •28. Автоматическая сварка
- •29. Резка металлов
- •30. Сварные соединения стыковыми швами: конструирование, особенности работы и расчета на различные виды усилий
- •Соединения угловыми швами: конструирование, особенности работы и расчета на различные виды усилий.
- •32, Болтовые и заклепочные соединения, область применения. Виды болтов.
- •33, Стадии работы болтовых и заклепочных соединений.
- •35, Особенности работы и расчета фрикционных соединений на высокопрочных болтах.
- •36.Стадии и этапы проектирования, состав проекта. Нормы проектирования и государственные стандарты на выполнение проектной документации.
- •37. Область применения балочные конструкций, классификация по типам сечений, способам соединения элементов сечения.
- •38. Компоновка балочных перекрытий: генеральные размеры, схемы компоновки в плане и по высоте.
- •39.Виды настилов, особенности работы и расчета.
- •40. Подбор и проверка сечений прокатных балок по предельным состояниям.
22.Напряженное состояние и расчет на прочность сечений внецентренно-нагруженных стержней
Предельные состояния внецентренно растянутых и жестких внецентренно сжатых элементов определяются несущей способностью по прочности или развитием пластических деформаций, а гибких внецентренно сжатых - потерей устойчивости.
Расчет на прочность. Предельные состояния по прочности внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов конструкций при динамических воздействиях, а также элементов конструкций, выполненных из сталей высокой прочности с расчетным сопротивлением R>580 МПа, определяются достижением наибольшими фибровыми напряжениями расчетного сопротивления. Их расчет выполняется по упругой стадии работы материала по формуле:
Для внецентренно
сжатых и внецентренно растянутых
элементов из пластичных сталей с пределом
текучести до 580 МПа при действии
статических нагрузок предельное
состояние по прочности определяется с
учетом развития пластических деформаций.
Развитие пластических деформаций при
наличии момента и продольной силы так
же, как и в изгибаемых элементах, приводит
к образованию шарнира пластичности, но
при этом положение нейтральной оси в
процессе развития пластических деформаций
смещается. При увеличении момента и
продольной силы на одной из сторон
стержня фибровые напряжения достигают
предела текучести и затем останавливаются
в своем развитии. Образование шарнира
пластичности приводит к неограниченному
росту перемещений. Для обеспечения
эксплуатационной пригодности конструкций
проверяют прочность элементов при
совместном действии изгиба и осевой
силы, как и изгибаемых элементов, по
критерию ограниченных пластических
деформаций
23. Устойчивость металлических стержней. Потеря устойчивости центрально сжатого стержня (критические напряжения при упругом и неупругом выпучивании стержня, расчетная длина, гибкость, проверка устойчивости, коэффициент продольного изгиба, условная гибкость стержня)
Под устойчивостью понимают способность систем сохранять их состояние равновесия или движения во времени под действием малых возмущений. Предельные состояния жестких стержней определяются развитием пластических деформаций при достижении напряжениями предела текучести, а гибких стержней - потерей устойчивости.
Для упругого стержня с шарнирно закрепленными концами критическая сжимающая сила определяется формулой Л. Эйлера Ncr=π2·E·Imin/lef2,
где E - модуль упругости; Imin - минимальный осевой момент инерции; lef- расчетная длина стержня, зависящая от условий закреплений. Соответственно критические напряжения
σcr=Ncr/A=π2·E·Imin/lef2·A= π2·E·imin2/lef2= π2·E/( lef /imin)2=π2·E/λ2
где imin2 - минимальный радиус инерции.
Формула справедлива
только при постоянном модуле упругости
Е, в пределах упругих деформаций, то
есть при напряжениях, не превышающих
предел пропорциональности, и
.
При средних и малых гибкостях стержня
потеря его устойчивости происходит в
упругопластической стадии работы
материала при σпц<σ0<σТ.
Условная гибкость
определяется как
где
λ
– гибкость, то есть λ=
lef/i,
E
- модуль упругости;
-
радиус инерции; lef
- расчетная длина стержня; А
– площадь сечения; I
– осевой момент инерции.
Расчетная длина стержня зависит от условий его закрепления и определяется по формуле lef= lсμ, где lc - длина стойки; μ - коэффициент приведения к расчетной длине, зависящий от способов закрепления стержня, например, с шарнирно опертыми концами стойки μ = 1.
Коэффициент продольного изгиба φ - определяется в зависимости от условной гибкости.
при 0
2,5
при 2,5
4,5
при
4,5
24. Сортамент: листовой и профильный прокат, гнутые и прессованные профили Перечень прокатных профилей с указанием формы, геометрических характеристик, веса единицы длины, допусков и условий поставки называется сортаментом. Прокатная сталь делится на две основные группы — листовые и профильные.
Листовая сталь классифицируется следующим образом: сталь толстолистовая (применяется в листовых конструкциях, в элементах сплошных систем: балках, колоннах, рамах и т.д.), сталь тонколистовая (применяется при изготовлении гнутых и штампованных тонкостенных профилей для кровельных покрытий и т.п.), сталь широкополосная универсальная (благодаря прокату между четырьмя валками имеет ровные края. Применение такой стали уменьшает трудоемкость изготовление конструкций, т.к. не требуется резка и выравнивание кромок строжкой), сталь рифленая и просечно-вытяжная (применяется для ходовых площадок). Уголковые профили прокатывают в виде равнополочных и неравнополочных уголков. Широкое применение уголки имеют в легких сквозных конструкциях. Геометрические характеристики сечения швеллеров определяются его номером, который соответствует высоте стенки швеллера (в см). Сортамент включает швеллеры от № 5 до № 40 с уклоном внутренних граней полок. Применяются в мощных стержневых конструкциях (мостах, большепролетных фермах и т.п.). Двутавры — основной балочный профиль — имеют наибольшее разнообразие по типам: балки двутавровые обыкновенные – имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их по высоте в см (применяются в изгибаемых элементах, в ветвях решетчатых колонн и различных опор), балки двутавровые широкополочные – имеют параллельные грани. Широкополочные дутавры прокатываются трех типов: нормальные двутавры, широкополочные двутавры, колонные двутавры.
Гнутые профили изготавливают из листа, ленты или полосы толщиной от 1 до 8 мм и могут иметь разнообразную форму. Наиболее употребительны уголки равнополочные, неравнополочные, швеллеры, гнуто-сварные профили замкнутые квадратного и прямоугольного сечений и оцинкованные профильные настилы. (Применение – легкие конструкции покрытий зданий). Прессованные профили – металлические профили, полученные прессованием (экструдированием). По конфигурации поперечного сечения различают сплошные и пустотелые (полые). Наиболее широко применяются из алюминиевых сплавов. Изготовляют также из стали, титановых, магниевых, медных, никелевых и др. сплавов.