- •I. Будівельні конструкції у промисловому, цивільному та громадському будівництві
- •1.1. Металеві конструкції та їх використання в будівництві
- •1.2. Коротка історія розвитку металоконструкцій
- •1.3. Структура вартості металевих конструкцій
- •1.4. Основні принципи проектування металевих конструкцій
- •1.5. Організація проектування металевих конструкцій
- •Іі. Матеріали для металевих конструкцій
- •2.1. Сталі. Склад сталей
- •2.2. Класифікація сталей
- •2.3. Марки сталей
- •2.4.Вибір сталей для мк
- •2.5.Основні фізико-механічні властивості будівельних сталей
- •2.6.Алюмінієві сплави
- •2.7. Робота сталі на розтяг. Діаграма розтягу сталі
- •2.8.Крихкість сталі
- •2.8.1. Наклеп
- •2.8.2. Старіння
- •2.8.3. Концентрація напружень
- •2.8.4. Утомленість металу
- •2.8.5.Вплив температури
- •2.9. Корозія металевих конструкцій та методи боротьби з нею
- •2.10. Сортамент сталі
- •2.10.1. Листова сталь
- •2.10.2. Профільна сталь а. Гарячекатані профілі
- •Б. Гнуті профілі
- •Ііі. Основні положення розрахунку мк
- •3.1. Загальні відомості про метод розрахунку конструкцій за допустимими напруженнями
- •3.2. Метод розрахунку конструкцій за граничними станами
- •3.3. Навантаження на мк
- •3.3.1. Класифікація навантажень залежно від змінюваності у часі
- •3.3.2. Характеристичні та розрахункові навантаження. Коефіцієнти надійності за навантаженнями
- •3.3.3. Сполучення навантажень. Коефіцієнти сполучень
- •3.4. Характеристичні (”нормативні” за [6]) та розрахункові опори сталі
- •3.5. Суть розрахунку конструкцій за граничними станами
- •Іv. Розрахунок елементів мк на основні види опору
- •4.1. Розрахунок центрально розтягнутих елементів
- •4.2. Розрахунок центрально стиснутих елементів
- •4.3. Розрахунок згинальних елементів
- •4.3.1. Розрахунок згинальних елементів в одній площині (прямий згин) в пружній стадії роботи сталі
- •4.3.2. Розрахунок згинальних елементів в двох площинах (косий згин) в пружній стадії роботи сталі
- •4.3.3. Розрахунок згинальних елементів з врахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій
- •4.3.4. Перевірка загальної стійкості згинальних елементів
- •4.3.5. Перевірка пружних деформацій, які порушують нормальні умови експлуатації
- •4.4. Розрахунок позацентрово навантажених елементів
- •4.4.1. Розрахунок на міцність позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих елементів
- •4.4.2. Розрахунок довгих гнучких позацентрово стиснутих елементів на стійкість
- •V. З’єднання в металевих конструкціях
- •5.1. Переваги та недоліки зварювання. Види зварювання в будівництві
- •5.2. Класифікація зварних швів
- •5.3. Типи зварних з’єднань
- •5.4. Розрахунок стикових швів за різних напружених станів з’єднань
- •5.4.1. Геометричні характеристики стикових швів
- •5.4.2. Розрахунок стикових швів на дію осьової сили
- •5.4.4. Розрахунок стикових швів на спільну дію n та m
- •5 Рис. 5.21. До розрахунку стикових швів на спільну дію m та q .4.5. Розрахунок стикових швів на спільну дію m та q
- •5.5. Розрахунок кутових швів
- •5.5.1. Геометричні характеристики кутових швів
- •5 Рис. 5.25. До розрахунку кутових швів на дію осьової сили .5.2. Розрахунок кутових швів на дію осьової сили
- •5.5.3. Розрахунок кутових швів на чистий згин
- •5.5.4. Розрахунок кутових швів на одночасну дії згину та зрізу
- •5.5.5. Конструктивні вимоги до кутових швів
- •5.6. Болтові з'єднання. Загальна характеристика
- •5.7. Розрахунок болтових з'єднань
- •5.7.1. Розрахунок болтових з'єднань на звичайних болтах
- •5.7.2. Розрахунок болтових з'єднань на високоміцних болтах
- •5.8. Позначення та розміщення болтів в з'єднанні
- •VI. Балки та балкові конструкції
- •6.1. Загальна характеристика балок
- •6.2. Типи балок
- •6.3. Компоновка балкових кліток
- •6.4. Розрахунок плоского стального настилу
- •6.5. Загальні положення розрахунку балок
- •6.6. Розрахунок прокатних балок
- •6.6.1. Підбір перерізу
- •6.6.2. Перевірка міцності
- •6.6.3. Перевірка загальної стійкості
- •6.6.4. Перевірка жорсткості (прогинів)
- •6.7. Розрахунок складених балок
- •6.7.1. Компоновка поперечного перерізу
- •6.7.2. Зміна перерізу по довжині балки
- •6.7.3. Перевірка та забезпечення місцевої стійкості елементів складеної зварної балки
- •А. Стиснутий пояс
- •6.7.4. З’єднання поясів зі стінкою в зварних складених балках
- •6.8. Опорні частини балок
- •6.9. Стики балок
- •6.9.1. Стики прокатних балок
- •6.9.2. Стики зварних складених балок а. Заводські стики
- •Б. Монтажні стики
- •6.9.3. Монтажні стики складених балок за допомогою болтів
- •Література до вивчення дисципліни
2.8.5.Вплив температури
Зміна температури впливає на механічні властивості сталі. При від’ємних температурах міцність сталі дещо підвищується, але зменшується пластичність. Маловуглецеві сталі можуть використовуватися при температурі не нижче –45…-50°С, а низьколеговані – при температурі не нижче –55…-60°С.
При підвищенні температури до 250°С механічні властивості сталі практично не змінюються. При температурі 300…330°С сталь стає крихкою. При більш високих температурах крихкість зникає, але відбувається різке падіння значень у та u . А при t = 600…650°С настає так звана температурна пластичність, коли межа текучості наближається до нуля.
Таким чином, нагрівання МК під час пожеж надзвичайно небезпечне і приводить до швидких деформацій конструкцій та їх руйнування. А тому протипожежному захисту МК слід приділяти особливу увагу.
2.9. Корозія металевих конструкцій та методи боротьби з нею
Конструкції, виготовлені із сталі, піддаються корозії в процесі їх експлуатації. Корозія – це руйнування металу під дією зовнішнього середовища, що призводить до зменшення поперечного перерізу та несучої здатності елементів.
Розрізняють хімічну (в результаті безпосереднього впливу на метал агресивних рідин або газів) та електрохімічну корозію (під впливом вологи та атмосфери на поверхневий шар металу).
Корозія проявляється у вигляді іржі. На швидкість корозії впливає форма поперечного перерізу та ступінь агресивності середовища. Інтенсивність корозії збільшується з накопиченням пилу на поверхні конструкції та при періодичному її змочуванні.
Втрати металу внаслідок корозії перевищують втрати від руйнування конструкцій внаслідок недостатньої несучої здатності. Тому захисту від корозії слід приділяти особливу увагу. Основні захисні заходи наступні:
1) проектувати МК з найменшою зовнішньою поверхнею, без вузьких щілин і пазух, із перерізами, які не утримують пилу та вологи, відкритими для огляду та фарбування;
2) високоякісно загрунтовувати виготовлені конструкції, покривати їх вірно підібраним лако-фарбовим покриттям;
3) періодично очищати та фарбувати МК у процесі експлуатації;
4) застосовувати дешеві спеціальні атмосферостійкі сталі (наприклад, 10ХНДП), а також інші низьколеговані сталі, що містять мідь, хром, нікель (літерою “П” в марці сталі позначається фосфор. На поверхні таких сталей утворюється тонка окисна плівка, яка має достатню міцність і захищає сталь від розвитку корозії. Такі сталі використовуються в конструкціях, що піддаються атмосферним впливам. Одночасно в таких сталях знижується здатність до зварювання та знижується пластичність при низьких температурах);
5) покривати сталі шаром стійкого до корозії металу (цинком або чистим алюмінієм).
2.10. Сортамент сталі
Сортаментом називається перелік первинних елементів МК із зазначенням розмірів, геометричних характеристик перерізів і маси довжиною в 1 м.
Перший сортамент в Росії був розроблений в 1900 р. під керівництвом професора М.О.Белелюбського і пізніше багато разів вдосконалювався.
Первинні елементи, з яких складаються МК, - це профільна та листова сталь. Профільна сталь, в свою чергу, поділяється на: 1) гарячокатані профілі, які отримують гарячою прокаткою на прокатних станах; 2) гнуті профілі, які отримують холодною прокаткою (гнуттям) тонких стальних листів.