Тема 14. Металеві матеріали та вироби
Ефективні метали та сплави.
Основні метали, які застосовуються у будівництві.
Вплив температури, умов навантаження, корозії на роботу металу у конструкції.
У будівництві найширше застосовують залізовуглецеві сплави – сталі (до 2,14% С) та чавуни (2,14...6,67% С). Питома вага їх у загальному обсязі металоконструкцій становить 95 – 97%. Чавуни і сталі – це чорні метали. До кольорових відносяться алюміній, магній, цинк та їх сплави.
Метал у будівництві застосовують у вигляді листів, кутиків, двотаврових, швелерних профілів, труб. Зі сталі виготовляють конструкції, форми (опалубку) для залізобетонних конструкцій, армують їх, влаштовують покрівлі, риштовання, огородження.
Для армування залізобетонних конструкцій сталь застосовують у вигляді стержнів, дроту, зварних сіток, каркасів. Арматурна сталь може бути гарячекатаною (стержньова) та холодно тягнутою (дротова). За формою профілю сталь буває гладкою або періодичного профілю. Залежно від механічних властивостей стержньову арматуру поділяють на класи: А-І, А-ІІ, А-ІІІ, А-IV тощо.
|
Рис. 14.1. Арматурна сталь: а – класу А-ІІ; б – класу А-ІІІ; в – дріт періодичного профілю; г – семи дротяне арматурне пасмо (канат)
При позначенні класу термічно зміцненої арматури додають індекс “т”, а зміцненої витягуванням – індекс “в”. Арматурний дріт може бути холоднотягнутим класу В-І (низьковуглецевий) для не напружуваної арматури та В-ІІ – для попередньо напружених конструкцій. |
Зростає виробництво легких сталевих конструкцій з економічних профілів прокату, низьколегованих, високоміцних сталей. З алюмінієвих сплавів виготовляють стінові панелі, конструкції кріплень підвісних стель, перегородок, віконні та дверні рами, вітражі, жалюзі тощо. Конструкції з алюмінієвих сплавів мають значно меншу масу від сталевих конструкцій, їх густина 2,7...2,9 т/м3, кращі вогнестійкість, сейсмостійкість, холодостійкість, довговічність.
ОСНОВНІ МЕТАЛИ, ЯКІ ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ У БУДІВНИЦТВІ
Вуглецеві сталі
На механічні властивості вуглецевих сталей впливає вміст у них вуглецю. При збільшенні його підвищується міцність, твердість, зносостійкість, проте знижується пластичність і ударна в’язкість, погіршується зварюваність.
Механічні характеристики сталі залежать від форми і товщини прокату. Вуглецеві сталі звичайної якості застосовують без термообробки, вони є марок: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6, Ст7. Зі збільшенням номера сталі підвищується вміст у ній вуглецю, зростає міцність, твердість, знижується пластичність та ударна в’язкість.
Конструкційна сталь застосовується таких марок: 05кп, 08кп, 08сп, 08, 10кп, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 65, 70 (цифри вказують на вміст вуглецю в сотих частках %). До конструкційних сталей відноситься ще автоматна сталь марок А12, А20, А30, А40.
Інструментальну сталь в будівництві застосовують лише після термообробки – загартування з наступним низьким чи середнім відпуском.