Новости

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Работа добавлена:






КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ на http://mirrorref.ru

БИЛЕТ№1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

По виду металлические конструкции можно разделить на стержневые и сплошные системы. Наибольшее применение находят стержневые системы с жесткими элементами, хорошо работающими на растяжение, сжатие и изгиб. Более половины всей стали, применяемой в строительстве, используется в одноэтажных промышленных зданиях, состоящих из одно- или многопролетных плоских поперечных рам, образованных колоннами и стропильными фермами с пролетами более 18 м для отапливаемых зданий и с пролетами более 30 м для неотапливаемых; здания высотой до оси нижнего пояса конструкции покрытия более 14,4 м; здания с кранами грузоподъемностью не менее 3,2 т, а также с развитой сетью подвесного конвейерного транспорта; здания, строящиеся в районах с расчетной сейсмичностью 8-9 баллов или испытывающих большие динамические нагрузки от технологического оборудования; в зданиях, возводимых в труднодоступных районах нашей страны.

Применение стержневых металл. констр. экономически выгодно в большепролетных зальных покрытиях (с пролетами более 40 м) преимущественно для зданий общественного назначения (спортивные залы, крытые рынки, выставочные павильоны, залы театров и т. д.); а также для специальных зданий промышленного назначения (самолетостроительные ангары и эллинги, машиностроительные и металлургические заводы, главные корпуса ТЭС, ГЭС и др.)

Металл. каркасы рекомендуется применять в высотных гражданских зданиях с числом этажей не менее 20, а также в зданиях с нормативными длительно действующими нагрузками не менее 10 кН/м², а также в зданиях с сетками колонн не менее 6х12 и 9х9 м. К специальным сооружениям, выполняемым в металл. констр. относятся электро и радиовышки, телевизионные и водонапорные башни и пр.; а также пролетные строения железнодорожных и автодорожных мостов.

Наиболее распространенными сплошными системами яв-ся газгольдеры, резервуары и бункера, применяемые для хранения газообразных, жидких и сыпучих тел, а также специальные конструкции комплекса доменных печей и химических заводов, дымовых труб и трубопроводов нефти и газа. Новейшее направление применения сплошных листовых конструкций (мембран) – перекрытие больших пролетов (более 100 м) крытых стадионов и универсальных залов, а также площадей реконструируемых промышленных предприятий.

Алюминиевые конструкции могут применяться практически во всех областях строительства наравне со стальными конструкциями в виде несущих сварных конструкций – ферм, колонн, прогонов покрытий, пространственных решетчатых покрытий, висячих конструкций, сборно-разборных каркасов зданий и т. д. Но ввиду их высокой стоимости, меньшей, чем у стали, жесткости и низкой огнестойкости их применение в строительстве ограниченно. Обычно их используют в ограждающих конструкциях – оконных и дверных заполнениях, подвесных потолках, перегородках, витражах, кровельных и стеновых панелях.

МАРКИ СТАЛЕЙ

Один из главных признаков, определяющих применение стали в строительных конструкциях,— процентное содержание углерода в ней. По этому признаку сталь делится на малоуглеродистую (0,09-0,22%), применяемую в строительных конструкциях, среднеуглеродистую (0,25—0,5%) — в машиностроении, и высокоуглеродистую (0,6—1,2%)—в инструментальной промышленности. Малоуглеродистая сталь обладает большой пластичностью, высокой ковкостью, хорошей свариваемостью, отсутствием тенденций к хрупкому разрушению — все эти свойства отвечают высоким требованиям, предъявляемым к строительным сталям.

Промышленная поставка стали в зависимости от нормируемых свойств осуществляется по трем группам — А, Б и В. Учитывая большую ответственность строительных стальных конструкций, для их изготовления используется сталь группы В с гарантией по механическим свойствам и химическому составу, с поставкой по 2—6-й категориям в отношении гарантии ударной вязкости.

Категории стали для каждой марки характеризуют ее химический состав, временное сопротивление, относительное удлинение и другие характеристики, которые учитывают при проектировании конструктивных форм.

В зависимости от механических свойств конструкционные стали подразделяются на стали обычной прочности, (обыкновенного качества), высокой прочности и повышенной прочности. К наиболее употребительным конструкционным сталям обыкновенного качества относятся углеродистые стали ВСт3сп5, ВСт3Гпс5, ВСт3пс6 и ВСт3кп2; низколегированные марганцовистые стали 09Г2 и 14Г2; кремнемарганцовистые стали 10Г2С1 и 09Г2С; хромокремненикелевые с медью 15ХСНД и 10ХСНД; низколегированные стали с ванадием и медью 15Г2СФ и 15ХГ2СФД; низколегированные стали с нит-ридным упрочнением 14Г2АФ, 16Г2АФ, 18Г2АФпс и 15Г2АФДпс, а также термически упрочненные легированные стали 12Г2СМФ, 12ХГ2СМФ, 15ХГ2СМФР, 12ХГН2МД и др.

В обозначении углеродистых сталей (например, ВСт3пс6): буква В определяет группу поставки; Ст3— собственно марку стали; пс — полуспокойную со степенью раскисления; цифра 6 — категорию поставки. Для низколегированных сталей вводят буквенное обозначение легирующих элементов (Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, Д — медь, А—азот, Ф — ванадий, П — фосфор, Т — титан, М — молибден, Р — бор) и цифры, указывающие количественное содержание элемента в процентах. Так, низколегированная сталь марки 15Г2СФ расшифровывается следующим образом: содержание углерода 0,15 %, марганца 2 %, кремния и ванадия 0,3—1 % (буква без цифры обозначает содержание элемента 0,3—1 %)

Для изготовления конструкций применяют профили из деформируемых алюминиевых сплавов, получаемых обработкой давлением — прессованием, вытяжкой, прокаткой и штамповкой. В зависимости от химического состава различают пять групп алюминиевых сплавов, применяемых в архитектуре и строительстве: алюминиево-марганцевые (АМцМ); алюминиево-магниевые (АМг2М, АМг21/2Н); кремнемагниевые (АД31Т, АД31Т1, АД31Т5); цинкомагниевые (1915, 1915Т, 1925, 1925Т); медномагниевые (Д1, Д6, Д16, Д18 и т. д.).

Классификация стальных конструкций и условий их эксплуатации

Уровни ответственности зданий и сооружений

Для учета ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их отказов, установлено три уровня: I - повышенный, II -нормальный, III - пониженный.

Повышенный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).

Нормальный уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).

Пониженный уровень ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные coopужения).

Основными положениями по расчету предусмотрен классu- объекты, имеющие уникальное хозяйственное или социальное значение.

Уровни ответственности учитывают при расчете конструкции, а также при определении требований к долговечности зданий и сооружений, номенклатуры и объема инженерных изысканий для строительства, установлении правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов.

Влияние внешней среды

Степени агрессивности воздействий среды. Стальные конструкции подвержены коррозии, поэтому нужно принимать специальные меры для их защиты от вредного влияния среды. При благоприятных условиях можно использовать более дешевые стали и более простые конструктивные решения.

По степени агрессивности воздействия среды делят на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. Это деление определяется относительной влажностью воздуха и составом агрессивных газов, либо наличием агрессивных солей, аэрозолей, пыли.

Типы исполнения конструкций. При низких температурах сталь становится склонной к хрупкому разрушению, предупредить которое можно правильным выбором марки стали и конструктивных мер по снижению концентрации напряжений. Чем ниже температура эксплуатации, тем более строгие требования предъявляют к конструктивному оформлению элементов и узлов их сопряжения. В соответствии с этим для конструкций, эксплуатируемых в суровых климатических районах, установлено три типа исполнения конструкций, каждый из которых отвечает определенному интервалу расчетных минимальных температур (температуры наиболее холодных суток) t: И40 приt≥ -40°С; И50 при -40°С > t ≥ -50°С; И65 при -50°С > t≥ -65°С.

Группы конструкций

Металлические конструкции разбиты на отдельные группы по некоторому обобщенному признаку, учитывающему уровень ответственности здания и конструкции в составе здания, характер внешних воздействий и др. Такое деление с учетом влияния внешней средыпозволяет обоснованно выбирать марку стали или алюминиевого сплава.

Стальные конструкции делят на следующиечетыре группы.

Группа 1 - основные сварные конструкции и элементы, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок.

Группа 2 - основные сварные конструкции и элементы, работающие при статических нагрузках преимущественно на растяжение, а также конструкции и элементы группы 1 при отсутствии сварных соединений.

Группа 3 - основные сварные конструкции и элементы, работающие при статических нагрузках преимущественно на сжатие, а также конструкции и элементы группы 2 при отсутствии сварньг соединений.

Группа 4 - вспомогательные конструкции и элементы, а также конструкции и элементы группы 3 при отсутствии сварных соединений.

Для алюминиевых конструкций также установлено 4 группы.

Группа I - ограждающие конструкции - оконные и дверные зaполнения, подвесные потолки, перегородки, витражи.

Группа II - ограждающие конструкции - кровельные и стеновые панели и др.

Группа III - несущие сварные конструкции (фермы, колонны, прогоны покрытий, пространственные решетчатые покрытия, сборно-разборные конструкции каркасов зданий и др.).

Группа IV - клепаные конструкции, относящиеся к группе III,а также элементы конструкций, не имеющих сварных соединений.

Категории стальных конструкций

Для более обоснованного отнесения той или иной конструкции к соответствующей группе в проекте норм предусмотрена классификация стальных конструкций по категориям. Разделение стальных конструкций по категориям осуществляют по двум признакам: по характеру воздействий и по назначению.

Категории по характеру воздействий. Отрицательные температуры - не единственный фактор, приводящий к хрупкому разрушению стальных конструкций. Имеются опасные факторы иного рода (динамические нагрузки, наклеп, концентрация напряжений и др.), которые в отличие от отрицательных температур проявляют себя лишь в отдельных конструкциях здания сооружения), поэтому требуют классификации не среды, а самих конструкций. По этому признаку в проекте норм проектирования СНиП 53-01-96 предусмотрено разделение конструкций на три категории.

Ккатегории I относят конструкции и элементы, отказ которых возможен в результате непосредственного воздействия динамической (в том числе циклической, подвижной) нагрузки.

Категорию II составляют конструкции и элементы, отказ которых возможен лишь при сочетании нескольких неблагоприятных факторов, таких, как динамическая нагрузка, низкая температура, концентраторы напряжений, наклеп и др.

В составкатегории III включены конструкции и элементы, усталостное или хрупкое разрушение которых мало вероятно ввиду отсутствия или незначительности воздействий неблагоприятных факторов.

Категории по назначению. Выход из строя разных конструкций приводит к различным по тяжести последствиям: потеря устойчивости колонны, на которую опираются стропильные и подстропильные фермы, приведет к полному обрушению части здания, а потеря устойчивости стойки фахверка может вызвать лишь частичное разрушение стенового ограждения. Понятно, что к колоннам должны быть предъявлены более высокие требования, чем к стойкам фахверка.

В соответствии с положениями проекта норм для стальных конструкций установлены три категории по степени ответственности за работоспособность здания или сооружения.

Категория А - основные несущие конструкции и элементы, отказ которых может привести к обрушению и (или) полной непригодности к эксплуатации здания или сооружения в целом, либо его значительной части. К ним относят балки крановых путей, перекрытий, рабочих площадок, прогоны покрытий, ригели рам, косоуры лестниц, стропильные и подстропильные фермы, колонны, стойки, связи по колоннам при высоком уровне нормальных напряжений (σ > 0,4R, где R - расчетная характеристика стали, понятие о которой будет введено в гл. 3), опоры, мачты, башни, транспортерные галереи, эстакады, листовые и другие подобные конструкции и элементы.

Категория Б - вспомогательные конструкции и элементы, отказ которых приводит к затруднению или временному прекращению нормальной эксплуатации здания или сооружения, либо к снижению несущей способности конструкций категории А. К ним относят настилы, элементы фахверка, лестничные площадки, связи и другие элементы, воспринимающие силовые воздействия или раскрепляющие основные элементы от потери устойчивости.

Категория В - вспомогательные конструкции и элементы, отказ которых снижает эксплуатационные качества здания или сооружения, но не приводит к затруднению или временному прекращению нормальной эксплуатации или к снижению несущей способности других конструкций и элементов. К ним относят слабонагруженные элементы ограждений и прочие элементы, устанавливаемые из конструктивных требований и не подлежащие расчету.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Область применения и классификация имитационных моделей

2. Реферат окарные станки, назначение, классификация и область применения

3. Реферат Классификация программного обеспечения сетевых технологий , и область его применения

4. Реферат Датчики. Классификация. Основные виды датчиков. Область применения

5. Реферат Общие сведения о ременных передачах. Достоинства и недостатки. Классификация. Область применения

6. Реферат Резьбовые соединения. Основные типы резьбы, их сравнительная характеристика и область применения. Классификация резьб

7. Реферат Общие сведения о зубчатых передачах. Принцип работы, устройство, достоинства и недостатки. Материалы. Область применения. Классификация

8. Реферат Расчет металлических конструкций по предельным состояниям

9. Реферат Основы расчета металлических конструкций по предельным состояниям

10. Реферат Предельные состояния и расчёт в нецентренно-сжатых элементов металлических конструкций