2.Классификация сталей для сварных конструкций: по содержанию углерода, по нормируемым свойствам, по способу производства. Основные свойства стали вСт3сп.

Углеродистые стали подразделяют на низкоуглеродистые (С=0,09. . .0,25%), среднеуглеродистые (С=0,25. .. 0,46%) и высокоуглеродистые (С=0,46. . .0,75%). Ннзкоуглеродистые стали чаще применяют в строительных конструкциях; среднеуглеродистые — в машиностроении; высокоуглеродистые — в инструментальном производстве. Углеродистые стали обыкновенного качества, согласно ГОСТ 380—71, разделяются на три группы: группа А — сталь поставляется по механическим свойствам; группа Б — сталь поставляется по химическим свойствам; группа В — сталь поставляется по механическим и химическим свойствам (стали этой группы более дорогостоящие и применяются для ответственных конструкций). Нормированный химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества приведен в табл. 2.1. В сталях содержатся добавки кремния и марганца, а также вредные примеси — сера и фосфор, содержание которых в стали ограничивают. Сталь получают главным образом из смеси чугуна, выплавляемого в доменных печах, со стальным ломом. Сталь плавят в конверторах, мартеновских и электрических печах. Хорошее качество конверторной стали обеспечивается продувкой кислородом. Наивысшие сорта сталей получают их переплавом: электрошлаковым, вакуумным дуговым, электронно-лучевым, плазменно-дуговым. Плавка стали без достаточного количества раскислите-лей сопровождается выделением газов. Такая сталь называется кипящей (буквы «кп» в марке стали). Стали, раскисленные добавками кремния и алюминия, остывают в изложницах без интенсивного выделения газов и называются спокойными (буквы «сп» в марке стали). Промежуточные стали — полуспокойные — обозначаются буквами «пс». Спокойные и полуспокойные стали по механическим свойствам, как правило, различаются между собой незначительно. Спокойные стали обладают более стабильными свойствами, кипящие — менее однородны, но более склонны к хрупким разрушениям. Производство спокойных сталей дороже. Их обычно применяют в ответственных конструкциях.

3.Сортамент:основные понятия и примеры. Еденицы измерения момента инерции и момента сопротивления сечений.

В сварных конструкциях применяют металл в виде проката, отливок, поковок и штампованных изделий. Наиболее часто сварные конструкции изготовляют из проката. Листовой прокат. Листовую сталь получают прокаткой между валками без бокового давления. Сортамент на толстую листовую сталь включает листы толщиной 4. . . 160 мм. Листовой прокат приобретает все большее значение в промышленности. Стоимость проката зависит от его сорта и размеров. Наименьшую стоимость имеют профили типовых размеров.

Простой сортовой прокат. К нему относят круглую, шестигранную и полосовую сталь. Круглая сталь широко используется в качестве арматуры железобетонных сооружений, а также в строительных конструкциях, работающих под небольшими нагрузками, например в фермах легкого типа. Фасонные профили общего назначения. Если элемент конструкции подвергается изгибу, то рациональность профиля с позиции минимальной массы при заданной несущей способности определяется отношением WIA, где W — момент сопротивления изгибу; Л — площадь поперечного сечения. Чем больше отношение W/Л, тем эффективнее используется профильный прокат. Двутавровые балки (двутавры) — профильные элементы с большими моментами инерции при относительно небольших площадях поперечного сечения. Номер двутавра указывает его высоту в сантиметрах. Двутавры применяют в различных строительных и машиностроительных конструкциях. Угловая сталь (уголки) состоят из двух полок равной или неравной ширины. Швеллеры используют при конструировании станин, рам, элементов ферм и других видов конструкций. Сортамент швеллеров определяет ГОСТ 8240—72. Фасонные профили отраслевого назначения применяют в различных областях народного хозяйства: для изготовления рельсов, железнодорожного транспорта, тавровых и зетовых элементов строительных конструкций и т. д. Сортамент фасонных прокатных профилей весьма разнообразен. Он включает периодические, штампованные, гнутые, прессованные и трубчатые профили. Периодические профили (профили переменного сечения) целесообразно применять для изготовления арматуры железобетона. Винтообразная форма стержня увеличивает его поверхность и улучшает сцепление металла бетоном.

Штампованные профили толщиной 5. . .6 мм получают из листовой стали холодной штамповкой. Особенность этих профилей — большой момент инерции прн относительно малых площадях поперечного сечения, а следовательно, и при малой массе. Размеры штампованных элементов зависят от конструкции прессов. Имеются прессы, которые позволяют обрабатывать элементы длиной до 5. . .6 м. Штампованные элементы находят широкое применение в авиастроении, автомобилестроении, промышленном строительстве. Штампуются ребристые плиты, обеспечивающие прочность и жесткость. Гнутые профили изготовляются из горячекатаной и холоднокатаной отожженной листовой ленточной и полосовой стали обыкновенного качества и из низколегированной стали преимущественно малых толщин (3. . .4 мм).

Прессованные профили изготовляют из алюминиевых сплавов. Им можно придавать разнообразные виды (открытые, трубчатые).

Трубчатые профили различных очертаний постоянного или переменного поперечного сечения изготовляют сваркой, горячей прокаткой, прессованием, горячим и холодным волочением и раздувкой. Помимо круглого профиля, наиболее распространенного в промышленности, изготовляют также фасонные трубы.

Осевыми моментами инерции сечения относительно осей X и Y (рис. 4.3) называются определенные интегралы вида

Центробежным моментом инерции сечения относительно двух взаимно перпендикулярных осей х и y называется определенный интеграл вида (рис. 4.3)

Полярным моментом инерции сечения относительно начала координат о называется определенный интеграл вида

Единица измерения СИ: кг·м².

Осевым моментом сопротивления называется отношение момента инерции относительно данной оси к расстоянию от оси до наиболее удаленной точки поперечного сечения Полярным моментом сопротивления называется отношение полярного момента инерции к расстоянию от полюса до наиболее удаленной точки сечения