Что изучает наука о металлических конструкциях?

Таллические конструкции»?

задачи:

- овладение принципами проектирования, методами компоновки и

технико-экономического анализа металлических конструкций;

- формирование навыков конструирования и расчета для решения

конкретных инженерных задач с использованием норм проектирования,стандартов, справочников, средств автоматического проектирования.

Что изучает наука о металлических конструкциях?

Наука о металлических конструкциях – это наука о конструктивной форме, ее общих закономерностях, теории расчета, технологии изготовления и способах монтажа.

 

4.Перечислите основные принципы формообразования?

Теория формообразования включает:

1. Специализация – стандартизация, типизация, нормализация;

2. Методы синтеза – сравнение вариантов, технические требования,

минимум веса, минимум трудоёмкости, минимум стоимости;

3. Принципы – совмещения функций, растянутых поверхностей, объ-

ёмно-планировочного решения, концентрации материалов, предваритель-

ного напряжения;

4. Оптимизация – аналитические исследования законов веса, трудо-

ёмкости, стоимости;

5. Исследование формы сечения – теория сортамента и подбор сечения;

6. Исследование материалов – сталь, алюминиевые сплавы, пластмассы;

7. Исследование соединений – сварные, болтовые, заклёпочные и

клеевые.

 

Какие методы расчета включает в себя теория сооружений?

Теория сооружений или теория методов расчета конструктивных форм включает в себя методы расчёта по предельным состояниям, методырасчёта систем (статические, динамические и экспериментальные исследования).

 

Перечислите номенклатуру стержневых конструкций и приведите

примеры.

К стержневым конструкциям относятся: каркасы зданий, конструкции больших пролетов, мосты, мачты, башни, опоры высоковольтных линий электропередач, путепроводы, крановые конструкции, рабочие площадки над оборудованием и т. п.

 

7. Перечислите номенклатуру листовых конструкций.

К листовым конструкциям относятся: кожухи доменных печей, силосы, бункеры, резервуары, газгольдеры, трубопроводы больших диаметров (более 600 мм).

 

8. Какие предъявляются требования к металлическим конструкциям?

Металлические конструкции должны удовлетворять следующим требованиям: условиям эксплуатации, экономии металла, транспортабельности, технологичности, скоростным методам монтажа, долговечности, эстетичности.

 

Назовите достоинства и недостатки металлических конструкций.

Достоинства металлоконструкций: надежность, индустриальность, непроницаемость, лёгкость – характеризуется коэффициентом лёгкости С, 1/м:

C = r/ R, где R – расчётное сопротивление материала; r – плотность материала.

Основные недостатки металлоконструкций: коррозия, небольшая огнестойкость.

 

Как определяется коэффициент легкости конструкций выполнен-

Ных из различных материалов?

C = r/ R,где R – расчётное сопротивление материала; r – плотность материала.

 

Какая ставится основная задача при проектировании металличе-

Ских конструкций?

Основной задачей при проектировании металлических конструкций является достижение экономического эффекта, выражаемого в снижении расхода металла, уменьшения стоимости конструкций и снижении трудоемкости изготовления.

 

Основные этапы проектирования и состав документации

Проектирование ведется по следующим стадиям:

1. По двум стадиям – проектное задание со сметно-финансовым рас-

четом и рабочий проект – при возможности широкого использования ти-

повых проектов и типовых решений или повторного использования эконо-

мичных проектов аналогичных предприятий, зданий и сооружений.

2. По трем стадиям – проектное задание со сметно-финансовым рас-

четом, технический проект со сводной сметой и рабочий проект – при не-

возможности широкого использования типовых проектов и типовых реше-

ний или повторного использования экономичных проектов, при проекти-

ровании предприятий с новым, неосвоенным технологическим процессом,

а также зданий и сооружений особой строительной сложности.

 

Основы металлических конструкций

 

 

1. Какие предъявляются требования, при изготовлении стали?

Качество стали, применяемой при изготовлении металлических конструкций, определяются:

- механическими свойствами,

- свариваемостью,

- коррозионной стойкостью.

 

На какие три группы делятся стали по своим механическим свой-

Ствам?

-обычной прочности (малоуглеродистые с пределом текучести

sт = 230 МПа; и пределом прочности sв = 380 МПа);

-повышенной прочности (при sт = 290 ¸ 400 МПа, sв = 440 ¸ 520 МПа);

-и высокой прочности (низколегированные и термически упроч-

нённые стали, у которых sт = 450 ¸ 750 МПа и более, sв = 600 ¸ 850 МПа и

более).

 

Какие составляющие определяют основу стали?

составляет феррит и перлит

 

С какой целью строится статистическая кривая распределения пре-

Дела текучести?

Представление об изменчивости показателей качества стали

 

5. Расшифруйте марку стали: 15ХСНД.

10 ХСНД, где 15 это 0,15 % углерода; Х 1 % хрома; С 1 % кремния; Н 1 % никеля; Д 1 % меди;

 

6. Как влияют легирующие добавки на качество стали (например,

кремний и марганец)?

Кремний (С). В малоуглеродистые стали добавляют до 0,3 %, а в

низколегированные стали до 1 %. Кремний, так же как и углерод, увеличи-

вает прочность стали, но ухудшает её свариваемость.

Алюминий (Ю) – входит в сталь в виде твёрдого раствора феррита, а

так же в виде различных карбидов и нитридов. Хорошо раскисляет сталь,

повышает ударную вязкость и нейтрализует вредное влияние фосфора.

Марганец (Г) – снижает вредное влияние серы. В малоуглеродистых

сталях содержится до 0,6 %, а в легированных до 1,5 %. При содержании

его более 1,5 % сталь становится хрупкой.

Медь (Д) – несколько повышает прочность и увеличивает её стой-

кость против коррозии. Избыточное содержание меди (более 0,7 %) спо-

собствует старению.

 

Какой становится сталь при повышенном содержании фосфора?

Фосфор (Р) – образует раствор с ферритом и повышает хрупкость

стали, особенно при низких температурах (хладноломкость стали).

 

Какой становится сталь при повышенном содержании серы?

Сера (S) – делает сталь красноломкой вследствие образования легко-

плавкого сернистого железа. Это вызывает появление трещин в стали при

температурах 800 ¸ 1000 °C.

 

Почему при сварке необходима защита от воздействия атмосферы?

Вредное влияние на механические свойства оказывает насыщение

газами, которые могут попасть из атмосферы в металл находящийся в рас-

плавленном состоянии (кислород, азот, водород), повышая хрупкость.

 

Какова цель термической обработки стали?

Целью термической обработки является искусственное изменение

структуры сплава для улучшения его прочности, деформационных и упругих

свойств.

 

Перечислите основные виды термической обработки.

нормализация, заключающаяся в повторном нагреве проката до температуры образования аустенита. При этом происходит измельчение крупных зёрен феррита и

образуется несколько зёрен аустенита. при нагревании может получить рост зерна и аустенит. Такое явление наблюдается при высоких температурах (более 900 °С) и называется перегревом.

Процесс медленного остывания после нагрева называется отжигом. При быстром остывании материала, имеющего фазовое превращение, нагретого до температуры на 20 -40 °С выше линии 723 -910 °С, происходит закалка. Нагрев до температуры, при которой происходит желательное структурное превращение, выдержка при этой температуре в течение необходимого времени, а затем медленное охлаждение называется отпуском.

 

 

Как влияет интенсивность остывания на механические свойствастали?

Процесс медленного остывания после нагрева называется отжигом.

При отжиге восстанавливается не только нормальная структура, но и

снимаются все внутренние напряжения, которые появляются при нагреве.

При быстром охлажденииструктура очень прочная и упругая, но хрупкая и вредная для применения в металлоконструкциях.

При несколько замедленном остывании и более высоком отпускеПолучается весьма прочный, мелкозернистый и пластичный продукт называемый троститом.

 

Что называется сортаментом?

перечень профилей(изделий) одного определённого вида с указанием их формы, размеров, массы единицы длины, геометрических характеристик, допускаемых отклонений по размерам и форме, а также условий поставки.

 

Как составляется сортамент?

в порядке возрастания основных размеров профилей.

 

 

Работа строительных сталей

 

Каций?

С увеличением числа дислокаций прочность монокристалла уменьшается до определенного минимума а при дальнейшем увеличении числа дислокаций прочность вновь возрастает, то есть происходит упрочнение. При этом избыточные дислокации препятствуют сдвигу.

 

Запишите формулу Л. Эйлера.

где E – модуль упругости; I min – минимальный осевой момент инерции;

lef – расчетная длина стержня, зависящая от условий закреплений.

 

Сварные соединения

 

Дайте определение зоны термического влияния (ЗТВ).

Прилегающий к шву участок основного металла, нагретого выше температуры 723 °С и ниже температуры расплавления 1535 °С называется зоной термического влияния

 

То же для косого стыка.

Балки?

где Wc - момент сопротивления, определяемый для сжатого пояса

 

6. Как определяется коэффициент j b ?

Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии, чтобы

определить коэффициент j b, необходимо вычислить коэффициент j1

Значения коэффициента j b необходимо принимать:

- при j1 £ 0,85 j b = j1;

-при j1 > 0,85 j b = 0,68 + 0,21× j1, но не более 1,0.

 

7. Чему равняется j b при j1 £ 0,85 ?

j b = j1;

8. Чему равняется j b при j1 > 0,85?

j b = 0,68 + 0,21× j1, но не более 1,0

 

9. Вывести формулы определения толщины стенки из условия среза в зависимости от опоры главной балки.

Для определения наименьшей толщины стенки из условия ее работы

на касательные напряжения можно воспользоваться формулой Н.Г. Журавского:

где Q – поперечная сила; S – статический момент полусечения балки, относительно нейтральной оси; I – момент инерции сечения балки; t w – толщина стенки; Rs – расчетное сопротивление материала стенки на срез.

В балке оптимального сечения с площадью поясов, равной площади стенки, плечо внутренней пары составит I / S» 0,85 × h;

Подставляя это соотношение (I / S) в формулу Журавского получаем

где Rs – расчетное сопротивление стали срезу металла; Rs = 0,58 × Ry

(Ry – расчетное сопротивление стали, определяемое по пределу текучести).

Из условия обеспечения местной устойчивости стенки (без дополни-

тельной установки ребра жесткости)

 

Не при упругой работе?

ширина свеса bef сжатого пояса стальной балки не должна быть больше зна-

чений, определяемых по формуле

 

Опоры?

Касательных напряжений

 

Таллические конструкции»?

задачи:

- овладение принципами проектирования, методами компоновки и

технико-экономического анализа металлических конструкций;

- формирование навыков конструирования и расчета для решения

конкретных инженерных задач с использованием норм проектирования,стандартов, справочников, средств автоматического проектирования.

Что изучает наука о металлических конструкциях?

Наука о металлических конструкциях – это наука о конструктивной форме, ее общих закономерностях, теории расчета, технологии изготовления и способах монтажа.

 

4.Перечислите основные принципы формообразования?

Теория формообразования включает:

1. Специализация – стандартизация, типизация, нормализация;

2. Методы синтеза – сравнение вариантов, технические требования,

минимум веса, минимум трудоёмкости, минимум стоимости;

3. Принципы – совмещения функций, растянутых поверхностей, объ-

ёмно-планировочного решения, концентрации материалов, предваритель-

ного напряжения;

4. Оптимизация – аналитические исследования законов веса, трудо-

ёмкости, стоимости;

5. Исследование формы сечения – теория сортамента и подбор сечения;

6. Исследование материалов – сталь, алюминиевые сплавы, пластмассы;

7. Исследование соединений – сварные, болтовые, заклёпочные и

клеевые.