Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней

Содержание

1. Конструкционная характеристика стали                                                                           

1.1. Свойства стали                                                                                                

1.2. Номенклатура стали                                                                                       

2. Основы расчета стальных конструкций                                                                 

2.1. Общие положения                                                                                                      

2.2. Компоненты предельных состояний                                                            

3. Соединения стальных конструкций

3.1. Сварные соединения                                                                                                  

3.2. Расчет сварных швов                                                                                                  

3.3. Болтовые соединения                                                                                                 

3.4. Расчет болтовых соединений                                                                                    

3.5. Соединения на высокопрочных болтах                                                                    

4. Проектирование конструкций балочной клетки                                                  

4.1. Настил

4.2. Балочные клетки рабочих площадок

4.3. Сопряжения балок

4.4. Подбор сечений прокатных балок

4.5. Подбор сечений составных балок

4.6. Конструктивное оформление балок

4.6.1. Изменение сечения

4.6.2. Назначение поясных швов

4.6.3. Общая устойчивость балок

4.6.4. Размещение ребер жесткости

4.6.5. Местная устойчивость балки

4.6.6. Проектирование опорных частей

4.6.7. Стыки балок

4.6.8. Конструкции сопряжений балок

5. Проектирование центрально сжатых стержней

5.1. Подбор сечений

5.1.1. Компоновка сплошных сечений стоек

5.1.2. Компоновка сквозного сечения

5.1.3. Конструктивное оформление стержня

5.2. Оголовки стоек

5.3. Базы стоек

Список используемой литературы

1. КОНСТРУКЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛИ

         1.1. Свойства стали.  

         Стали, независимо от их вида, марки, способа изготовления отличают от других строительных материалов как положительные, так и отрицательные конструкционные свойства.

         Выделим положительные:

         1) относительно малый вес, легкость (обратная характеристика – относительно высокая прочность) – параметр, равный отношению объемного веса, для всех сталей γ =  7850 кг/см³, к основному прочностному показателю, расчетному сопротивлении при смятии, растяжении и изгибе, зависящему от марки стали – R ≈ 2150…3600 кг/см², для сталей заметно, в 5…10 раз меньше, чем у дерева или бетона;

         благодаря этому свойству металлические конструкции в реальных сооружениях, выглядят изящно, легко, можно сказать ажурно;

         2) однородность структуры и состава – вне зависимости от завода – изготовителя – гарантирует надежность прочностных характеристик, высокую повторяемость;

         3) изотропность – обеспечивает одинаковость механических характеристик вне зависимости от направления воздействия;

         4) высокая плотность – влаго- и газонепроницаемость;

         5) индустриальность – изготовление только в заводских условиях, обеспечивающих свойства по п. 2.4;

         6) технологичность – как удобство обработки при изготовлении с применением резки, строжки, сверления, прокола (продавливания), сварки различных способов и в самых разнообразных пространственных положениях и т.д.

         Отрицательные свойства стали:

         1) подверженность коррозии – может быть снижена применением легирующих элементов при выплавке стали (связана с маркой стали); созданием более благоприятных условий эксплуатации – конструктивные решения и мероприятия, снижающие возможность застоя влаги, накопления пыли, грязи и т.п.; применением защитных лакокрасочных или иных (оцинковка) покрытий;

         2) относительно невысокая огнестойкость – при нагреве в 600^оС и более начинают активно снижаться механические характеристики – все показатели прочности, модуль упругости – Е, увеличивается пластичность;

         повышение огнестойкости достигается принятием определенных эксплуатационных мероприятий; применением специальных защитных обмазок;

         3) склонность к усталости при постоянных динамических нагрузках – показатели прочности постепенно снижаются вплоть до уровней (0.5…0.6) R;

         4) горячеломкость, холодноломкость – из-за влияния серы, фосфора, кислорода и азота в стали возникает склонность к хрупкому разрушению как при интенсивном нагреве – включая сварку и резку, так и при естественном охлаждении и т.д.

         Проявление отрицательных свойств стали можно значительно снизить грамотным выбором марки стали, регламентируемыми нормами [1, табл. 50], применением различных специальных конструктивно-технологических приемов, созданием благоприятных условий эксплуатации. С учетом этого можно определенно утверждать, что сталь – хороший конструкционный материал.