Принципы определения расчётных сочетаний

1.10.Расчет конструкций и оснований по пре­дельным состояниям первой и второй групп сле­дует выполнять с учетом наиболее неблагоприят­ных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.

Эти сочетания устанавливаются из анализа реаль­ных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы кон­струкции или основания с учетом возможности появления различных схем приложения временных нагрузок или при отсутствии некоторых из на­грузок.

1.11.В зависимости от учитываемого состава на­грузок следует различать:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Временные нагрузки с двумя нормативными зна­чениями следует включать в сочетания как длитель­ные — при учете пониженного нормативного зна­чения, как кратковременные - при учете полного нормативного значения.

В особых сочетаниях нагрузок, включающих взрывные воздействия или нагрузки, вызываемые столкновением транспортных средств с частями сооружений, допускается не учитывать кратковре­менные нагрузки,

1.12. При учете сочетаний, включающих постоян­ные и не менее двух временных нагрузок, расчет­ные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует

умножать на коэффи­циенты сочетаний, равные:

в основных сочетаниях для длительных нагру­зок ψ1 = 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,9;

в особых сочетаниях для длительных нагрузок ψ1= 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом особую нагрузку следует принимать без снижения.

При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффици­енты ψ1, ψ2 вводить не следует.

Примечание. В основных сочетаниях при учете трех и более кратковременных нагрузок их расчетные значения допускается умножать на коэффициент сочетания ψ2, прини­маемый для первой (по степени влияния) кратковремен­ной нагрузки — 1,0, для второй — 0,8, для остальных — 0,6.

1.13. При учете сочетаний нагрузок в соответст­вии с указаниями п. 1.12 за одну временную на­грузку следует принимать:

а) нагрузку определенного рода от одного источ­ника (давление или разрежение в емкости, снего­вую, ветровую, гололедную нагрузки, темпера­турные климатические воздействия, нагрузку от одного погрузчика, электрокара, мостового или подвесного крана);

б) нагрузку от нескольких источников, если их совместное действие учтено в нормативном и расчетном значениях нагрузки (нагрузку от оборудования, людей и складируемых материа­лов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов ψА и ψn,; нагрузку от нескольких мостовых или под­весных кранов с учетом коэффициента ψ,; гололедно-ветровую нагрузку,).



3512-252

Металлы и сплавы для инженерных конструкций

Общие сведения. Качество стали, применяемой при изготовлении металлических конструкций, определяется:

- механическими свойствами: сопротивлением статическим воздействиям ; сопротивлением динамическим воздействиям и хрупкому разрушению ; показателями пластичности; сопротивлением расслоению. Значения этих показателей устанавливаются государственными стандартами. Кроме того, качество стали определяется сопротивлением многократному нагружению;

- свариваемостью, которая гарантируется соответствующим химическим составом стали и технологией ее производства;

- коррозионной стойкостью.

По механическим свойствам стали делятся на три группы:

- обычной прочности (малоуглеродистые);

- повышенной прочности;

- высокой прочности.

Выбор марок сталей для строительных металлических конструкций.

Марку стали выбирают на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа с учетом СНиП П-23-81. В целях упрощения заказа металла при выборе марки стали следует стремиться к большей унификации конструкций, сокращению количества марок и профилей. Выбор марки стали для строительных конструкций зависит от следующих параметров, влияющих на работу материала:

- температуры среды, в которой монтируется и эксплуатируется конструкция; этот фактор учитывает повышенную опасность хрупкого разрушения при пониженных температурах;

- характера нагружения, определяющего особенность работы материала и конструкций при динамической, вибрационной и переменной нагрузках;

- вида напряженного состояния (одноосное сжатие или растяжение, плоское или объемное напряженное состояние) и уровня возникающих напряжений (сильно или слабо нагруженные элементы);

- способа соединения элементов, определяющего уровень собственных напряжений, степень концентрации напряжений и свойства материала в зоне соединения;

- толщины проката, применяемого в элементах. Этот фактор учитывает изменение свойств стали с увеличением толщины.

Особенности производства сталей и алюминиевых сплавов, раскисление, легирование, термообработка

С момента изобретения стали, менялись и совершенствовались способы ее производства. В настоящее время существует несколько приоритетных способов производства стали. К ним относятся кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный способы производства (или плавления) стали. В основе всех этих способов лежит окислительный процесс, направленный на снижение в чугуне некоторых веществ.

Раскисление металлов — процесс удаления из расплавленных металлов (главным образом стали и других сплавов на основе железа) растворённого в них кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла. Для раскисления применяют элементы (или их сплавы, например ферросплавы), характеризующиеся большим сродством к кислороду, чем основной металл. Так, сталь раскисляют алюминием, который образует весьма прочный окисел Al2O3, выделяющийся в жидком металле в виде отдельной твёрдой фазы. Также используют углерод, ферросилиций и ферромарганец для раскисления стали.

Леги́рование— добавление в состав материалов примесей для изменения (улучшения) физических и химических свойств основного материала. Легирование является обобщающим понятием ряда технологических процедур, различают объёмное (металлургическое) и поверхностное (ионное, диффузное и др.) легирование.

Улучше́ние (термообработка)— комплексная термическая обработка металлов, включающая в себя закалку и последующий высокий отпуск.

Классификация сталей

Малоуглеродистые стали обычной мощности. Из группы малоуглеродистых сталей обыкновенного качества, производимых металлургической промышленностью по ГОСТ 380-71, с изм., для строительных металлоконструкций применяется сталь марок Ст3 и Ст3Гпс

Маркировка стали согласно ГОСТ 380 - 71 (с изм.): вначале ставится соответствующее буквенное обозначение группы поставки, затем марки, далее степень раскисления и в конце категория, например обозначение ВСтЗпс6.

Стали повышенной прочности. Сталь повышенной прочности можно получить как термической обработкой малоуглеродистой стали, так и легированием.

Малоуглеродистая термически обработанная сталь марки ВстТ поставляется по ГОСТ 14637 - 79. Эта сталь получается термической обработкой стали СтЗ кипящих, полуспокойных и спокойных плавок. Для металлических конструкций рекомендуются стали полуспокойной и спокойной плавок; стали кипящие как весьма неоднородные не рекомендуются.

Сталь марки ВСтТпс имеет предел текучести 295 МПа, временное сопротивление 430 МПа. Показатели ударной вязкости этой стали выше, чем показатели стали СтЗ (0,35 МДж/м2 при температуре - 40 °С).

Сталь высокой прочности. Прокат из стали с пределом текучести 440 МПа и временным сопротивлением 590 МПа и выше получают путем легирования и термической обработки.

При сварке термообработанных сталей вследствие неравномерного нагрева и быстрого охлаждения в разных зонах сварного соединения происходят различные структурные превращения. На одних участках образуются закалочные структуры, обладающие повышенной прочностью и хрупкостью, на других металл подвергается высокому отпуску и имеет пониженную прочность и высокую пластичность.

Применение сталей высокой прочности приводит к экономии металла на 25 - 30 % по сравнению с конструкциями из малоуглеродистых сталей и особенно целесообразно в большепролетных и тяжело нагруженных конструкциях.

Атмосферостойкие стали. Для повышения коррозионной стойкости металлических конструкций применяют низколегированные стали, содержащие в небольшом количестве (доли процента) такие элементы, как хром, никель и медь.

В конструкциях, подвергающихся атмосферным воздействиям, весьма эффективны стали с добавкой фосфора (например, стали 10ХНДП и 10ХДП). На поверхности таких сталей образуется тонкая окисная пленка, обладающая достаточной прочностью и защищающая металл от развития коррозии. Однако свариваемость стали при наличии фосфора ухудшается. Кроме того, в прокате больших толщин металл обладает пониженной хладостойкостью, поэтому применение сталей 10ХНДП и 10ХДП рекомендуется при толщинах не более 16 мм. В больших (12 - 50 мм) толщинах следует применять сталь 12ХГДАФ.

Алюминиевые сплавы

Алюминий по своим свойствам существенно отличается от стали. Плотность его р = 2,7 т/м3, т.е. почти в три раза меньше плотности стали. Модуль продольной упругости алюминия Е = 71,000 МПа, модуль сдвига G=27,000 МПа, что примерно в три раза меньше, чем модуль продольной упругости и модуль сдвига стали. Алюминий не имеет площадки текучести; прямая упругих деформаций непосредственно переходит в кривую упругопластических деформаций (рис. 2.4). Алюминий очень пластичен; удлинение при разрыве достигает 40...50%, но прочность его весьма низка ав=60...70 МПа, а условный предел текучести 0,2=20...30 МПа. Чистый алюминий быстро покрывается очень прочной окисной пленкой, препятствующей дальнейшему развитию коррозии.

Вследствие весьма низкой прочности технически чистый алюминий в строительных конструкциях применяется весьма редко. Значительное увеличение прочности алюминия достигается путем легирования его магнием, марганцем, медью, кремнием, цинком и некоторыми другими элементами.




4797784616665357.html
4797801925268456.html
    PR.RU™