Расчет кон-й из Ме, дерева пластмасс, по методу предельных состояний.

Предельное сост-е – сост-е констр.при котором она перестает удовл.экспл.и монтажным требованиям т.е. теряет способность сопротивл.внешним воздейств.Сечения по методу предельных состояний выбираются минимально необходимые при воздействии на них макс возможной силы в самых неблагоприятных усл работы.

По 2 состояниям предельным происходит расчет:

1.по потери прочности(когда ломается(один,а сталь 2)

Ncal( ᵧ) < Ф(A*Rуп*ᵧ_c/ᵧ_n*ᵧ_m)

N – усилие расчетное обр.расчетной нагрузкой

Ф - несущ способность

Fн – норм.нагрузка

ᵧ - коэф.перегрузки для каждого вида нагрузок

А – геом хар-ка сеч.

Rуп- норм. сопротивления

ᵧ_c - коэф. усл работы

 

ᵧ_n - коэф. надежности по назнач.

ᵧ_m - коэф. надежн. по матер.

2. по потери усл. экспл. (прогиб)или по предельн.деформац

f/l_ef < [f/l]

f- стрела прогиба или перемещение констр. от возд.нагр.

f/l- предел.величина относит.прогиба,устан. норм т.е. по Смиту

Дерево и пластмассы

1сост.-Потеря несущей способ.полная непригодность наиб.ответственная(предельные сост.:разруш.,потеря устойчивости, опрокидывания,ползучесть)

Они не наступают при усл.

_{ᵟ <} R _{π <} R

Перерезыв.(касат.) и норм. напряж. не более расч. сопротивл. М

И 2 состояние: f/l < [f/l] пред

Нормативные и расч. нагрузки

Исходными величинами и основными хар-ми нагрузок явл норм нагрузки. Отклонения учитываются коэф перегрузки n-число которого больше 1.

При умножении норм нагрузки на коэф перегрузки получают расч нагрузку.,которую применяют в расч кон-и

qн

q=qy*n – коэф. перегрузки

по второму сост-ю там исп. временные и длит.,кратковременные нагрузки и т.п. n_c=0,9

Нагрузки делят на:

1)постоянные(вес частей здания,стены перекрытия, засыпка грунта)

2)длит нагрузки (от перегородок,складские, вес/давление воды)

3) кратковременные (Снип 1.7)(снеговые ветровые, t возд.(имеют циклич. характер)люди)

+особые нагрузки: сейсмические взрывные.

Одновременное возд всех типов нагрузок невозможно

 

Применение Ме в стр-ве, способ получения, их св-ва.

Стержневые- (балки, колонны, фермы,рамы,купола,арки и т.д)

Сталь-сплав железа с углеродом.

Малоуглеродный сплав примен. в стр-ве. (эта сталь пластична)(0,22%)

Использ.в одноэтажных промышленных зданиях,здания с кранами,(кран-балки),с конвеерным подвесным траспортом,в зданиях в сейсмоопасных р-нах 8-9 балл.Примен.стали выгодно в большепролетном стр-ве.общественных зданий промышленного назначение.

Сплошные системы- (резервуары, бункеры)

Аl констр. дороже из примен.в фермах,колоннах,висячих системах,сборно-разборных каркасах,решеток.Их в основном использ.в огражд.конструкциях(окна,двери,подв.потолки,перегородки,витражи,стеновые панели)

Сталь(+)и(-)

(+)Высокая прочность, легкость(2 раза ниже,чем у дерева)Водогазонепроницаемость,индустриальность,высокая сборность.Надежность работы конструкции.

(-)Коррозия, малая огнестойкость,высокая цена.

Аl(+)и(-)

(+)Малая плотность при высокой несущей способности, возм.созд.малых профилей, высокая стойкость против коррозии,высокоя стойкость работы при низкой температуре.

(-)высокая деформационная активность,низкая огнестойкость, высокая стоимость.

Технология получения стали и Аl.

Железо-распр.элемент в природе.В чистом виде не встречается,т.к.легко соедин.с кислородом(оксид железа)

Железные руды из кот.получ. железо-Магнетит Fe(3)O(4), гематит, лимонит.

Первичный продукт из руд-чугун(железо+углерод)Чугун плучается в доменных печах при

t=1600С. Жел.руды с добавлением кокса и известняка.

(кокс восстановл.железо, известняк отдельные примеси)Серый чугун(крупнозернистый)исп.для литья, белый чугун (мелкозернистый) для произв.стали. 3 способа получения стали из чугуна (Томасовский, Мартеновский, Бессемеровский)

Мартеновский способ:

чугун в чаше-обдув.воздухом и гор.газом происходит выгорание углерода.

Аl получ. из боксидов с содерж.глинозема 40-60%

получ. с помощью электролиза глинозема. Но в чистом виде алюминий не использ. из-за понижения прочности и быстрого окисления – используют Аl сплавы.

Хар-ки Ме в стр-ве, механ.св-ва стали и Аl.

Исп. сталь обыкновенного кач-ва. Один из главных признаков опред.примен.стали-процентное содержание углерода.

Малоуглеродные (0,22)-в строит.

Среднеуглеродн.(0,25-0,5%)-в

машиностроительстве.

Высокоуглеродн(0,6-1,2%)-инструм.пром.

Малоуглероды обладают бльшой пластичностью, высокой ковкастью, легкой свариваемостью, отсутств. тенденций к раскалыванию.

По степени раскисления делятсяна кипящую, полуспокойную, спокойную.

Кипящую сталь-в процессе получ. ее она кипит с выд.бурных газов(образов пузырей-низкосортные)

В строит.полустойкая сталь А высокопр.сталь из спокойной стали.(добавл Аl и др.добавки чтобы небыло кипения)

ВСт3пс6-(В-группа поставки,Ст3-марка стали,Пс-полуспокойная,6-категория поставки)

15Г2СФ(0,15%углерод,2%марганца,С-кремний,Ф-ванадий 0,3-1%)

С - кремний

Ф - ванадий

Д – медь

Т – титан

Х – хром

Н - никель

 

5гр. Аl сплавов.

АМцМ- Аl марганца

АМг2М- Аlмагневый

медномагневые, цинкомагневые

Механич.св-ва.

Прочность,упругость и пластичность,склонность к хрупкому разрушению.

Прочность-сопротивление внешним силам.

Упругость-восстановл.своего первоначального состояния.

Пластичность-получ.остаточные деформации. НЕ возвращающие первонач.состояние.

Все это проверка на растяжение.

Хрупкость-раскол на стадии упругости.

Есть предел пропорции с которым упругость переходит в текучесть. площадка текучести,потом прочность хар-тся наиб.напряж при достижении кот.начинается процесс разрушения образца.

Для растяжения,сжатия и изгиба при работе в упругой стадии Rу(расчет сопрот.)= Rуп(предел текуч)

Rу= Rуп/Ym

Ym-к/ф надежн.по материалу.

У стали наклеп,старение,усталость.

Наклеп-улучшение упругих св-в и понижение эластичности резкая хрупкость(у высокопрочн.стали)

Усталость-разреш.при воздействии многократной силы.