Недостатком алюминиевых сплавов является низкий модуль упругости Еа»0,7´105 МПа (втрое ниже чем у стали). Это является причиной значительной деформативности алюминиевых конструкций и пониженной несущей способности сжатых элементов.
Рекомендации по выбору материала в зависимости от условий эксплуатации и вида проката даны в [4], [12].
4.2. Сортамент для элементов конструкций
Элементы, из которых образуется конструкция, изготавливаются из проката, поставляемого, в соответствии со стандартами (ГОСТы), определенных типоразмеров. Набор прокатных элементов с указанием их геометрических характеристик носит название сортамента. Сортамент является основой стандартизации металлических конструкций.
Прокатным элементам стремятся придавать форму, наиболее целесообразную по условиям прочности и устойчивости, что, как правило, требует тонкостенных профилей.
Прокатные стали делят на две основные группы: сталь листовая – толстолистовая, широкополосная и полосовая; профильная (сортовая), применяемая в основном в виде фасонного прокат – угловая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, балки двутавровые и тавровые, трубы стальные бесшовные, трубы сварные, гнутые профили, гнуто-сварные и т.д.
Сортамент прокатных профилей см. [8].
Листовая сталь употребляется в основном в виде толстолистовой (более 4 мм). В последнее время растете применение широкополосной и полосовой сталей, позволяющих снизить затраты на обработку металла, так как предполагает использование готовых полос необходимой ширины.
Уголковый профиль является самым ходовым из фасонных профилей. Уголки применяют для элементов работающих на осевые усилия (допускается наличие незначительного изгибающего момента). Выбор типа (равнобокий или неравнобокий) уголка зависит от конструктивных соображений (например, обеспечение равноустойчивости элемента в разных плоскостях). Предпочтительно применять уголки с возможно более тонкими полками, если это даже приводит к увеличению ширины полок.
Швеллеры применяются в элементах, работающих на осевые усилия, и в виде балок работающих на изгиб.
Двутавры – исключительно для элементов, работающих на поперечный изгиб.
Трубы применяются для элементов, работающих на осевые усилия, - являются наилучшим типом сечения для сжатых стержней. В трубчатых элементах благодаря большим радиусам инерции кольцевых сечений возможно создание панелей решетчатых конструкций (участок пояса, между двумя соседними узлами, в которых присоединяются раскосы решетки) большой длины, что особенно важно при создании конструкций с большим количеством сжатых стержней (башни, мачты, стрелы, опоры и т.д.). Стержни из одной трубы по сравнению с составными элементами из угольников и швеллеров не требуют дополнительных соединительных элементов (планок, накладок и т.д.). Кроме того стержень из трубы имеет большую местную устойчивость стенки по сравнению с плоской стенкой балки. Трубы испытывают наименьшее давление ветра, что имеет большое значение для высоких башенных кранов (более 20 м) и других подобных конструкций, учитывая их устойчивость к опрокидыванию. Трубы наиболее удобны для наружной окраски и имеют наименьшую площадь окрашиваемой поверхности (на 30…40% в сравнении с конструкциями из других видов профильного проката).
К недостаткам конструкций из труб относится большая стоимость трубчатого проката по сравнению с другими видами профильного проката, большая стоимость сварочных работ из-за частых поворотов конструкций при наложении круговых швов и трудоемкость правки труб.
При снижении массы конструкции на 10…15% за счет применения труб, их применение считается оправданным, так как общая стоимость изготовления конструкции при этом не повышается.
Гнутые профили, получаемые из листовой и полосовой стали на ролко-гибочных станках, дают экономию материала (10…15%), так как в сравнении с прокатными профилями более тонкостенны. В последнее время они получили широкое распространение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.