- •1.История развития металлических конструкций. Краткий исторический обзор развития металлических конструкций.
- •2. Номенклатура и область применения металлических конструкций
- •3. Достоинства и недостатки металлических конструкций. Достоинства металлических конструкций:
- •Недостатки металлических конструкций:
- •4. Типизация и унификация мк
- •5. Организация проектирования мк
- •6. Структура стали и химический состав
- •7. Способы изготовления выплавки сталей . Раскисление
- •8. Термическая обработка сталей.
- •9.Маркировака и классификация сталей, их выбор для строительных мк
- •10 .Алюминиевые сплавы, Маркировка, структура, свойства.
- •11. Сортамент. Коэффициент градации.
- •12 .Работа стали под нагрузкой. Упругие и пластические деформации.
- •13. Работа стали при концентрации напряжений. Ударная вязкость.
- •14. Работ стали при повторных нагрузках. Наклеп. Выносливость.
- •15. Хрупкое разрушение
- •16 .Метод расчета конструкций по предельным состояниям.
- •3 Класса сооружения
- •17. Классификация нагрузок и воздействий
- •18. Нормативные и расчетные нагрузки. Сочетания нагрузок
- •19. Нормативные и расчетные сопротивления стали. Коэффициент условий работы и надежности по назначению.
- •20. Условие пластичности. Совместное действие нормальных и касательных напряжений.
- •21. Расчет центрально-растянутых и центрально-сжатых элементов
- •22. Расчет изгибаемых элементов в упругой стадии работы материала.
- •23. Расчет изгибаемых элементов в упруго-пластичной стадии работы материала. Шарнир пластичности.
- •24. Расчет внецентренно нагруженных элементов на прочность
- •25. Расчет внецентренно нагруженных сжатых элементов на устойчивость.
- •26. Понятие местной устойчивости пластинки
- •27. Местная устойчивость сжатого пояса балки
- •28. Потеря и проверка устойчивости стенки балки от действия касательных напряжений.
- •29. Потеря и проверка устойчивости стенки балки от действия нормальных напряжений.
- •30. Потеря и проверка устойчивости стенки балки на действие совместного действия касательных, нормальных и местных напряжений.
- •30,31. Общие сведения и физические основы сварки металлов. Виды сварки. Сварочные материалы. Контроль качества сварки.
- •32. Типы сварных соединений
- •34. Расчет стыковых швов
- •35. Расчет угловых швов
- •36. Конструктивные требования к сварным швам
- •37.38.39 Болтовые соединения. Виды и размещение болтов. Особенности работы и расчета соединений на высокопрочных болтах.
- •40. Конструктивные требования к размещению болтов.
- •41. Общая характеристика балок и типы балочных площадок. Сопряжение балок.
- •42. Принципы расчета и конструирования балок.
- •45. Изменение сечения по длине составных балок. Проверка прочности. Проверка общей устойчивости балки.
- •46 Расчет соединения поясов балки со стенкой
- •48. Конструкция и расчет сопряжения балок со стальными колонами
- •47. 48. Конструирование и расчет узлов опирания и сопряжения балок. Стыки балок.
- •49. Конструированние и расчет сопряжения балок
- •52. Сварные стыки прокатных балок.
- •55.Подбор сечения и классификация сплошных колонн.
- •56.Подбор сечения и конструктивное оформление стержней сквозных колонн.
- •58.Типы, расчет и конструктивное оформление баз колонн.
Недостатки металлических конструкций:
Коррозия. Незащищенность от влажной среды, атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь окисляется и разрушается. Поэтому в сталь включают специальные легирующие элементы, покрывают защитными пленками (лаки, краски и т.д.), выбирают рациональную конструктивную форму элементов (без щелей и пазух).
Небольшая огнестойкость. У стали при температуре 200˚С уменьшается модуль упругости, а при температуре 600˚С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюминиевые сплавы переходят в пластическое состояние при 300˚С. Поэтому металлические конструкции защищают огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т.д.).
4. Типизация и унификация мк
Типизация в СССР получила весьма широкое развитие. Разработаны типовые решения часто повторяющихся конструкций (колоны, фермы, балки, опоры ЛЭП, и др.)
Все эти типовые решения разработаны на основе применения оптимальных сочетаний параметров и оптимальной технологии изготовления и возможности перевозки.
УНИФИКАЦИЯ – ограничение числа элементов конструкций на основе единой системы.
Типизация и проводимая на ее основе унификация и стандартизация обеспечивают большую повторяемость , серийность изготавливаемых конструкций, рост производительности труда, сокращение сроков изготовления, повышение качества.
Типизация уменьшает сроки монтажа т.к. использует одинаковое оборудование и процесс монтажа.
5. Организация проектирования мк
Проект выполняется на основании задания на проектирование в 1 или 2-е стадии:
Проект в 1 стадию- рабочий проект используется для несложных объектов, а также для сооружений по типовым или повторно применяемым проектам.
Проект 2 стадии- проект и рабочая документация.
На стадии рабочего проекта дается проектное описание основных архитектурно строительных решений. Определяется конструктивная схема сооружения и подбирается составные типовые конструкции. разрабатываются планы и разрезы со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций
Рабочая документация состоит:
- рабочие чертежи КМ (выполняет проектная организация на основе утвержданного проекта)
- детализированные чертежи КМД
Состав КМ:
- пояснительная записка
- данные о нагрузках
- статические и динамические нагрузки
- общие компоновочные чертежи с таблицей сечений
- расчеты и чертежи наиболее важных узлов
- полная спецификация металла
По чертежам МК заказывается метал и в КБ завода изготовителя разрабатывают чертежи КМД с учетом оборудования данного завода
6. Структура стали и химический состав
Структура стали связанна с ее температурой
Температура плавления чистого железа 1535C. При охлаждении в процессе кристаллизации образуется так называемое - железо, имеющее кристаллическую решётку объёмно-ентрированного куба (ОЦК-решётка).
При температуре 1490C сталь переходит в тверды р-р углерода в железе (аустенит - железа) где атомы углерода распологаются в вцентре атомной кристаллической решетки железа, а атомы железа по углам в центрах грани (ГЦК-решётка).
..
При
температурах ниже 910С
из аустенита начинают выделяться
кристаллы твёрдого раствора углерода
в
- железе, называющиеся ферритом. По мере
выделения феррита из аустенита, последний
всё более обогащается углеродом и при
температуре 720С
превращается в перлит, то есть смесь,
состоящую из перемежающихся пластинок
феррита и карбида железа Fe3C,
называемого цементитом. Таким образом,
структура охлаждённой до комнатной
температуры стали, состоит из двух фаз:
феррита и цементита, который образует
самостоятельные зёрна и входит в феррит
в виде пластинок. Величина зёрен оказывает
значительное влияние на механические
свойства стали. Чем меньше зёрна, тем
выше качество стали.
По химическому составу стали, подразделяются на углеродистые и легированные.
Углеродистые стали:
1).малоуглеродистые – содержание углерода до 0,25% (используются в строительстве);
2).среднеуглеродистые – содержание углерода 0,25 – 0,6% (исп. в машиностроении);
3).высокоуглеродистые – содержание углерода 0,6 – 1,2% (исп. для изготовления инструментов);
По содержанию легирующих компонентов:
1).низколегированные – легирующих компонентов до 2,5%;
2).среднелегированные – легирующих компонентов 2,5 - 10%;
3).высоколегированные – легирующих компонентов свыше 10%;
Углеродистые стали состоят из железа и углерода с добавкой кремния (или алюминия) и марганца.
Углерод (У) повышая прочность стали, снижает ее пластичность и ухудшает свариваемость.
Кремний (С) увеличивает прочность стали, но ухудшает её свариваемость.
Алюминий (Ю) повышает ударную вязкость, хорошо раскисляет сталь, и нейтрализует вредное влияние фосфора.
Марганец (Г) увеличивает прочность и вязкость стали, соединяясь с серой, снижает ее вредное влияние.
По степени раскисления стали могут быть кипящими, полуспокойными и спокойными.
Спокойные стали используют при изготовлении ответственных конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям.
