1.Краткий исторический очерк развития металлических конструкций. Современное состояние науки о мк.

Понятие МК включает в себя их конструктивную форму, технологию изготовления и способы монтажа. Уровень развития МК определяется потребностями в них народного хозяйства и возможностями технической базы – развитием металлургии, металлообработки, строительной науки и техники. 5 периодов развития:

1. 12-17 век – применение металла в уникальных сооружениях (дворцах, церквях) в виде затяжек для каменной кладки.

2. начало17-конец18 века – применение наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций глав церквей.

3. начало18-середина19 века – освоение процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий.

4. 30-е годы 19 века-20-е 19 века – технический прогресс в металлургии и металлообработке. Сталь практически вытеснила из конструкций чугун.

5. с 20-х годов первой пятилетки. Появление сварных конструкций. Применение более прочной низколегированной стали.

Особенностью современного развития МК является появление и широкое внедрение в строительство новых материалов 9конструкционное стекло, модифицированные пластмассы, углепластики). Эти материалы используются в сочетании с традиционным металлом. Основными направлениями развития МК в настоящее время являются: строительство высотных зданий, спортивных арен, стадионов, развитие трансформируемых конструкций, реконструкция зданий и сооружений, строительство павильонов, музеев и общественных центров на основе стекла и металла.

2.Номенклатура и область применения мк. Их достоинства и недостатки.

МК применяются во всех видах зданий и сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. В зависимости от конструктивной формы и назначения МК можно разделить на следующие виды:

1.промышленные здания – конструкции выполняются в виде цельнометаллических или смешанных каркасов;

2.большепролетные здания (спортивные сооружения, театры, рыночные павильоны, театры) – здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные системы

3.Мосты, эстакады

4.листовые конструкции (резервуары, газгольдеры, бункеры, трубопроводы большого диаметра) – такие конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы. Часто используются в условиях низких или высоких температур.

5.башни и мачты – применяют для радио и телевидения, в геодезической службе, также нефтяные вышки, дымовые и вентиляционные вышки.

6.каркасы многоэтажных зданий – применяют в основном в гражданском строительстве

7.крановые и другие подвижные конструкции – выполняются из материала, позволяющего максимально уменьшить их вес. Это конструкции мостовых, башенных кранов, экскаваторов, строительных машин.

8.прочие конструкции (платформы для разведки и добычи газа и нефти в море, конструкции радиотелескопов для космической и радиосвязи).

Достоинства МК:

1.надежность – близкое совпадение действительной работы с расчетной, МК обладают однородностью и изотропностью (свойства во всех направлениях одинаковы).

2.легкость – МК являются самыми легкими конструкциями. Легкость определяется отношением плотности материала к его расчетному сопротивлению. Для стали 1,7*10^-4

3.индустриальность – изготовление на заводах

4.непроницаемость – не пропускают жидкости и газы.

5.ремонтопригодность – МК достаточно легко поддаются ремонту

Недостатки:

1.коррозия – окисление стали во влажной среде. Повышают стойкость путем введения легирующих добавок, покрытием лаками, красками, а также выбором рациональной формы конструкции

2.низкая огнестойкость – при температуре 200 градусов начинается снижение модуля упругости, при 600 градусах – сталь течет под нагрузку, то есть переходит в пластическое состояние.

3.склонность к хрупкому разрушению.