Металлические конструкции

Июль 30, 2022

Главная
Разное
Металлические конструкции

Содержание

2. 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 1.1. Материалы для металлических конструкций 1.2. Преимущества и недостатки стальных конструкций
3. Материалы для металлических конструкций Для строительных металлических конструкций в основном используется сталь и значительно реже –
4. Преимущества и недостатки стальных конструкций [+] ___________________________________________________ Надёжность работы, обусловленная однородностью структуры стали; Высокая прочность при
5. Область применения стальных конструкций Каркасы промышленных зданий – одноэтажных (ОПЗ) и многоэтажных (МПЗ); Каркасы многоэтажных и
6. Структура стоимости стальных конструкций Наиболее значительную часть стоимости металлических конструкций составляет стоимость материала: 1.4.
7. Сортамент Сортамент – это каталог профилей с указанием формы сечения, геометрических характеристик и массы единицы длины.
8. 2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ 2.1. Химический состав строительных сталей 2.2. Диаграмма деформирования стали 2.3. Нормирование механических характеристик
9. Химический состав строительных сталей Сталь – это сплав железа с углеродом и некоторыми добавками. Железо обеспечивает
10. Диаграмма деформирования стали Физический предел текучести (σy) – напряжение, при котором происходит рост пластических деформаций без
11. Нормирование механических характеристик стали Нормативное сопротивление материала – это значение его прочностной характеристики, принятое с обеспеченностью
12. Маркировка строительных сталей Ryn (с округлением до 5 МПа). С 235 Сталь строительная 2.4. Нормативные и
13. Классификация строительных сталей по прочности Стали обычной прочности имеют ограниченное применение в районах с низкими климатическими
14. 3. ОСНОВЫ РАСЧЁТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 3.1. Предельные состояния металлических конструкций 3.2. Расчёт на прочность при растяжении
15. Предельные состояния металлических конструкций Для конструкций, непосредственно испытывающих воздействие многократно-повторных нагрузок (мосты, подкрановые балки), дополнительно проводят
16. Расчёт на прочность при осевом растяжении Условие прочности: σ – нормальные напряжения; кН/см2; N – расчётное
17. Расчёт на прочность при плоском изгибе Условия прочности: M – расчётный изгибающий момент, кН⋅см; Wx –
18. Расчёт на прочность при срезе и смятии Q – расчётное поперечное усилие, кН; ht – площадь
19. Потеря общей устойчивости характеризуется изменением первоначальной формы деформирования всей конструкции под действием сжимающей нагрузки. Расчёт на
21. Скачать презентацию

Слайд 2

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Материалы для металлических конструкций
1.2. Преимущества и

недостатки стальных конструкций
1.3. Область применения стальных конструкций
1.4. Структура стоимости стальных конструкций
1.5. Сортамент

Слайд 3

Материалы для металлических конструкций
Для строительных металлических конструкций в основном используется сталь

и значительно реже – алюминиевые сплавы.

1.1.

Слайд 4

Преимущества и недостатки стальных конструкций
[+] ___________________________________________________
Надёжность работы, обусловленная однородностью структуры стали;
Высокая

прочность при относительно небольшой собственной массе;
Высокая индустриальность, удобство изготовления и усиления;
Непроницаемость для жидкостей и газов.
[−] ___________________________________________________
Подверженность коррозии;
Низкая огнестойкость, необходимость устройства огнезащиты;
Высокая стоимость.

1.2.

Слайд 5

Область применения стальных конструкций
Каркасы промышленных зданий – одноэтажных (ОПЗ) и многоэтажных

(МПЗ);
Каркасы многоэтажных и высотных гражданских зданий;
Большепролётные покрытия зданий и сооружений (рынки, ангары);
Мосты, эстакады;
Башни и мачты;
Резервуары;
Конструкции подъёмно-транспортного оборудования (краны).
Эффективность применения стальных конструкций повышается с увеличением пролётов, высоты сооружений и возрастанием нагрузок на них.

1.3.

Слайд 6

Структура стоимости стальных конструкций
Наиболее значительную часть стоимости металлических конструкций составляет стоимость

материала:

1.4.

Слайд 7

Сортамент
Сортамент – это каталог профилей с указанием формы сечения, геометрических характеристик

и массы единицы длины.

Фасонные

Прокатные

Стальные профили

Гнутые

Сварные

Листовые

Круглые и прямоугольные трубы

Стальной профилированный настил (профнастил) толщ. 0,6…1,0 мм /¯\_/¯\_/¯\_/¯\_/¯\

Уголки, швеллеры

- Сталь толстолистовая (толщ. 4…160 мм)
- Сталь тонколистовая (толщ. 0,5…4 мм)
- Сталь универсальная (толщ. 6…60 мм)

I Двутавры (обыкновенные, балочные, широкополочные, колонные)
[ Швеллеры
L Уголки (равнополочные, неравнополочные)

1.5.

Слайд 8

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ
2.1. Химический состав строительных сталей
2.2. Диаграмма деформирования стали
2.3. Нормирование

механических характеристик стали
2.4. Маркировка строительных сталей
2.5. Классификация строительных сталей по прочности

Слайд 9

Химический состав строительных сталей
Сталь – это сплав железа с углеродом

и некоторыми добавками.
Железо обеспечивает пластичность. Пластическое разрушение происходит постепенно, ему предшествуют значительные деформации, поэтому развитые пластические свойства имеют существенное значение для безопасной работы конструкции.
Углерод обеспечивает прочность, но снижает пластичность и свариваемость, поэтому содержание углерода ограничивается (не более 0,22 %).
Легирующие добавки (кремний, марганец, медь, хром, никель, ванадий, молибден, алюминий) повышают прочность и пластичность стали. В основном применяются низколегированные стали с суммарным содержанием легирующих добавок не более 5 %.
Вредные примеси (сера, фосфор, кислород, водород, несвязанный азот) повышают хрупкость стали; их содержание ограничивается (не более 0,04…0,05 %). Во избежание попадания вредных примесей при сварке расплавленный металл необходимо защищать от воздействия атмосферы.

Способы повышения прочности стали:
легирование;
термическое упрочнение (нагрев и последующее охлаждение по заданному режиму).

2.1.

Слайд 10

Диаграмма деформирования стали
Физический предел текучести (σy) – напряжение, при котором происходит

рост пластических деформаций без увеличения внешней нагрузки;
Условный предел текучести (σ0,2) – напряжение, при котором остаточные деформации составляют 0,2%;
Временное сопротивление (σu) – напряжение, которое соответствует наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

2.2.

Стали обычной прочности

Стали высокой прочности

σ, МПа

ε, %

0,2 %

0 8 12 16 20 24

800
600
400
200

σu

σ0,2

σu

σy

Стадия упругой работы

Площадка текучести

Стадия самоупрочнения

Разрыв образца

Физический предел текучести

Временное сопротивление

Условный предел текучести

Временное сопротивление

tg α = E

Слайд 11

Нормирование механических характеристик стали
Нормативное сопротивление материала – это значение его прочностной

характеристики, принятое с обеспеченностью 0,95 на основании статистической обработки результатов стандартных испытаний образцов;
Расчётное сопротивление определяется делением нормативного на коэффициент надёжности по материалу γm;
для стали γm = 1,025…1,15 (в зависимости от марки); для бетона γm = 1,15…1,50.

Условные обозначения

2.3.

Модуль упругости принимается постоянным для всех марок стали: Е = 2,06 ⋅ 105 МПа

Слайд 12

Маркировка строительных сталей
Ryn (с округлением до 5 МПа).
С 235
Сталь строительная
2.4.
Нормативные и

расчётные сопротивления проката, МПа

Слайд 13

Классификация строительных сталей по прочности
Стали обычной прочности имеют ограниченное применение в

районах с низкими климатическими температурами (ниже -40°С).

2.5.

Слайд 14

3. ОСНОВЫ РАСЧЁТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Предельные состояния металлических конструкций
3.2. Расчёт на

прочность при растяжении
3.3. Расчёт на прочность при плоском изгибе
3.4. Расчёт на прочность при срезе и смятии
3.5. Расчёт на общую устойчивость
3.6. Расчёт на местную устойчивость

Слайд 15

Предельные состояния металлических конструкций
Для конструкций, непосредственно испытывающих воздействие многократно-повторных нагрузок (мосты,

подкрановые балки), дополнительно проводят расчёт на выносливость (1-я группа предельных состояний).

3.1.

Слайд 16

Расчёт на прочность при осевом растяжении
Условие прочности:
σ – нормальные напряжения; кН/см2;
N

– расчётное продольное усилие, кН;
An – площадь сечения нетто (с учётом ослаблений), см2;
Ry – расчётное сопротивление стали по пределу текучести, кН/см2;
γc – коэффициент условий работы (по табл. 6* СНиП II-23-81*); учитывает неблагоприятные условия работы элементов, обычно равен 1,00.

3.2.

Слайд 17

Расчёт на прочность при плоском изгибе
Условия прочности:
M – расчётный изгибающий момент,

кН⋅см;
Wx – момент сопротивления сечения, см3;
τ – касательные напряжения; кН/см2;
Q – расчётное поперечное усилие, кН;
Sx – статический момент полусечения, см3;
Jx – момент инерции сечения, см4;
tw – толщина стенки, см;
Rs – расчётное сопротивление стали срезу, кН/см2; Rs = 0,58 Ry ;
1,15 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций.

по нормальным напряжениям:

по касательным напряжениям:

по приведённым напряжениям:

(reduced = приведённый)

3.3.

Слайд 18

Расчёт на прочность при срезе и смятии
Q – расчётное поперечное усилие,

кН;
ht – площадь среза, см2.

Площадь среза

P – расчётное усилие, кН;
bt – площадь смятия, см2;
Rp – расчётное сопротивление смятию; Rp = Ru.

Смятие торцевой поверхности

Площадь смятия

Срез

Условие прочности:

Срез

Смятие

3.4.

Слайд 19

Потеря общей устойчивости характеризуется изменением первоначальной формы деформирования всей конструкции под

действием сжимающей нагрузки.

Расчёт на общую устойчивость

Условие устойчивости при осевом сжатии:

N – расчётное продольное усилие, кН;
ϕ – коэффициент продольного изгиба; определяется по табл. 72* СНиП II-23-81* (или по графику ?) в зависимости от максимальной гибкости стержня λ:

lef

3.5.

lef – расчётная длина стержня, см;
i – радиус инерции сечения, см.

Потеря устойчивости происходит относительно оси с наибольшей гибкостью, при этом стержень искривляется в направлении, перпендикулярном этой оси.

условная гибкость

констр. сх.

расч. сх.

Металлические конструкции

Содержание

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ1.1. Материалы для металлических конструкций1.2. Преимущества и

Материалы для металлических конструкцийДля строительных металлических конструкций в основном используется сталь

Преимущества и недостатки стальных конструкций[+] ___________________________________________________Надёжность работы, обусловленная однородностью структуры стали;Высокая

Область применения стальных конструкцийКаркасы промышленных зданий – одноэтажных (ОПЗ) и многоэтажных

Структура стоимости стальных конструкцийНаиболее значительную часть стоимости металлических конструкций составляет стоимость

СортаментСортамент – это каталог профилей с указанием формы сечения, геометрических характеристик

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ2.1. Химический состав строительных сталей2.2. Диаграмма деформирования стали2.3. Нормирование

Химический состав строительных сталей Сталь – это сплав железа с углеродом

Диаграмма деформирования сталиФизический предел текучести (σy) – напряжение, при котором происходит

Нормирование механических характеристик сталиНормативное сопротивление материала – это значение его прочностной

Маркировка строительных сталейRyn (с округлением до 5 МПа).С 235Сталь строительная2.4.Нормативные и

Классификация строительных сталей по прочностиСтали обычной прочности имеют ограниченное применение в

3. ОСНОВЫ РАСЧЁТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ3.1. Предельные состояния металлических конструкций3.2. Расчёт на

Предельные состояния металлических конструкцийДля конструкций, непосредственно испытывающих воздействие многократно-повторных нагрузок (мосты,

Расчёт на прочность при осевом растяженииУсловие прочности:σ – нормальные напряжения; кН/см2;N

Расчёт на прочность при плоском изгибеУсловия прочности:M – расчётный изгибающий момент,

Расчёт на прочность при срезе и смятииQ – расчётное поперечное усилие,