Металлы – наиболее распространенные и широко используемые материалы в производстве. Выбор стали для строительных конструкций. Формы и назначения металлических построек. Буквенные обозначения состояния стали. Механические свойства металлических сплавов.
Металлы - наиболее распространенные и широко используемые материалы в производстве и в быту человека. Особенно велико значение металлов в наше время, когда большое их количество используют в машиностроительной промышленности, на транспорте, в промышленном, жилищном и дорожном строительстве, а также в других отраслях народного хозяйства. Металлические конструкции применяются во всех инженерных сооружениях значительных пролетов, высоты и нагрузок. В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции можно разделить на восемь видов: 1. Материал (сталь, алюминиевые сплавы) обладает большой однородностью структуры.Сталь качественная конструкционная нелегированная обозначается обычно как ст.10-ст.45 (так же ст.20, ст.35, ст.40 двухзначное число данной стали обозначает содержание углерода в стали (например сталь 45 содержание углерода 0,45%) Сталь 09Г2С условно расшифровывается так 09Г2С - 09 означает содержание углерода 0,09%, 09Г2С - Г2 означает присутствие в стали легирующего элемента кремний содержание которого в сумме не менее 2,5%, 09Г2С - С означает содержание кремния. Сталь конструкционная легированная, обычно это такие марки как 15Х-40Х (так же ст.20Х ст.30Х) например сталь 40Х означает содержание углерода буква Х легирующий элемент хром. Сталь Котельная эту марку называют котельной работает под высоким давлением такая сталь тоже является конструкционной например 20К, 20КТ, 22К среднее содержание углерода в ней 0,20% Предельно допустимые напряжения определяются требованиями надежной эксплуатации конструкций, Если, например, при любых временных возмущениях конструкция должна возвращаться в исходное состояние, то предельным является предел текучести (для стали), если же допускаются остаточные деформации, то - предел прочности (временное сопротивление)Для улучшения технологических свойств стали легируют. Легированной называется сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Cr, Ni, Мо, Wo, V, Al, В, Tl и др.), а также Mn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). По качеству, то есть по способу производства и содо примесей, стали и сплавы делятся на четыре группы Примером данных сталей могут служить стали СТО, СТЗСП, Ст5кп. Стали обыкновенного качества, являясь наиболее дешевыми, уступают по механическим свойствам сталям других классов.Прокат, изготовляемый в листах, толщина 0,4?160 мм, ширина 500?3800 мм. Выпускаются 3 вида горячекатанных двутавров: 1) балки двутавровые c уклоном внутренних граней полок 6?9 % и отношением ширины полки к высоте двутавра 0,55-0,32, высотой 100?600 мм. 2) двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83 выпускаются трех типов: Б (балочные), с отношением ширины к высоте двутавра 0,55?0,32, высотой от 100 до 1000 мм, Ш (широкополочные) c отношением ширины к высоте двутавра 0,75?0,45 и высотой от 193 до 700 мм, К (колонные), c высотой от 195 до 400 мм. Тавры с параллельными гранями полок получаются продольной резкой пополам (по высоте) из двутавров по ГОСТ 26020-83 с параллельными гранями полок. Швеллеры горячекатаные выпускаются 3 видов: 1) с уклоном внутренних граней полок (до 12 %) высотой 50?400 мм и шириной 32?115 мм по ГОСТ 8240-89;Выбор стали ведется на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа с учетом рекомендаций норм. В зависимости от условий работы материала все виды конструкций разделены на четыре группы: К первой группе относятся сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях, поэтому возможно хрупкое и усталостное разрушение, К свойствам сталей для этих конструкций предъявляются наиболее высокие требования. Ко второй группе относятся сварные конструкции, работающие на статическую нагрузку при воздействии одноосного и однозначного двухосного поля растягивающих напряжений (например, фермы, ригели рам, балки перекрытий и покрытий и т. д.), а также конструкции первой группы при отсутствии сварных соединений. В четвертую группу включены вспомогательные конструкции и элементы (связи, элементы фахверка, лестницы, ограждения и т. п.), а также конструкции третьей группы при отсутствии сварных соединений. Если для конструкций третьей и четвертой групп достаточно ограничиться требованиями к прочности при статических нагрузках, то для конструкций первой и второй групп важна оценка сопротивления стали динамическим воздействиям и хрупкому разрушению.
План
Содержание
Введение
1. Марки стали
2. Свойства стали
3. Классификация стали
4. Сортамент стали
5. Выбор стали для строительных конструкций
Литература
Введение
Металлы - наиболее распространенные и широко используемые материалы в производстве и в быту человека. Особенно велико значение металлов в наше время, когда большое их количество используют в машиностроительной промышленности, на транспорте, в промышленном, жилищном и дорожном строительстве, а также в других отраслях народного хозяйства.
Металлические конструкции применяются во всех инженерных сооружениях значительных пролетов, высоты и нагрузок. В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции можно разделить на восемь видов: 1. Промышленные здания - цельнометаллические или со смешанным каркасом (колонны железобетонные). Цельнометаллические в зданиях с большим пролетом, высотой и грузоподъемностью.
2. Большепролетные покрытия зданий - спортивные сооружения, рынки, выставочные павильоны, театры, ангары и др. (пролеты до 100-150 м).
3. Мосты, эстакады - мосты на железнодорожных и автомобильных магистралях.
4. Листовые конструкции - резервуары, газгольдеры, бункеры, трубопроводы большого диаметра и др.
5. Башни и мачты - радио и телевидения в геодезической службе, опоры линии электропередачи, нефтяные вышки и др.
6. Каркасы многоэтажных зданий. Применяются в многоэтажных зданиях, в условиях плотной застройки больших городов.
7. Крановые и другие подвижные конструкции - мостовые, башенные, козловые краны, конструкции экскаваторов и др.
8. Прочие конструкции по использованию атомной энергии в мирных целях, разнообразные конструкции радиотелескопов для космической и радиосвязи, платформы для разведки и добычи нефти и газа в море и др.
Металлические конструкции обладают следующими достоинствами: 1. Надежность. Материал (сталь, алюминиевые сплавы) обладает большой однородностью структуры.
2. Легкость. Металлические конструкции самые легкие.
3. Индустриальность. Изготовление и монтаж металлических конструкций производится специализированными организациями с использованием высокопроизводительной техники.
4. Непроницаемость. Обладают высокой прочностью и плотностью, непроницаемостью для газов и жидкостей.
Для строительных металлических конструкций используются, в основном, стали и алюминиевые сплавы. Сплав железа с углеродом называется сталью, если содержание углерода будет не более 1,7%. Как и в чугуне, кроме углерода, в стали всегда имеются следующие примеси: марганец, кремний, сера и фосфор. Сталь имеет более высокие физико-механические свойства по сравнению с чугуном: ее можно закаливать, ковать, прокатывать; она имеет высокую прочность и значительную пластичность, хорошо обрабатывается. В расплавленном состоянии сталь обладает достаточной текучестью для получения отливок. Сталь с малым содержанием углерода (такую сталь раньше ошибочно называли железом) мягкая, не закаливается, обладает высокой пластичностью, хорошо сваривается, легко куется и прокатывается в горячем и холодном состоянии.
По данным Международного института чугуна и стали (IISI) в производстве стали в 2008 году, лидирует Азия (56,1% доля в мировом пространстве). В рейтинге ведущих мировых производителей стали в 2008 году, российская компания «Северсталь» занимает 15 место, с годовой добычей 16,8 млн.тонн (По данным Metal Bulletin’s Top Steelmakers of 2008).
