Реферат
Тема: Металлические конструкции
Выполнила: Комелова А.Н
Проверил: Шафрай С.Д
312 Группа 2016г.
Работа стали на растяжение.
Если подвергнуть образец растяжению, последовательно увеличивая нагрузку Р, и производить при этом замеры получающихся удлинений ∆l, то можно построить опытную диаграмму растяжения, откладывая удлинение в функции нагрузки.
Для удобства сравнения эту диаграмму выражают в напряжениях и относительных удлинениях:
где σ — нормальное напряжение;
F — первоначальная площадь сечения образца; ε — относительное удлинение в процентах;
l0 — первоначальная длина образца.
Величина относительного удлинения зависит от длины и поперечного сечения образца и увеличивается с уменьшением отношения 
.Поэтому для сохранения сравнимости результатов испытаний установлены два типа образцов — длинный и короткий — с соотношениями между длиной и площадью сечения
Диаграмма растяжения стали марки Ст.
Диаграммы напряжений.
Основными характеристиками сопротивления материалов силовым воздействиям являются нормативные сопротивления Rтн Rвн устанавливаемые нормами проектирования строительных конструкций. Механические свойства материалов изменчивы, поэтому нормативные сопротивления устанавливают на основе статистической обработки показателей механических свойств материалов, выпускаемых нашей промышленностью. Значения нормативных сопротивлений устанавливают такими, чтобы обеспеченность их составляла не менее 0,95. Значение нормативного сопротивления стали равно значению контрольной или браковочной характеристики, устанавливаемой соответствующими государственными стандартами и имеет обеспеченность не менее 0,95. Для углеродистой стали и стали повышенной прочности и алюминиевых сплавов за основную характеристику нормативного сопротивления принято значение предела текучести, поскольку при напряжениях, равных пределу текучести, в растянутых, изгибаемых и других элементах начинают развиваться пластические деформации, а сжатые элементы начинают терять устойчивость. Однако в случае, когда переход материала в пластическое состояние выражен нечетко (нет площадки текучести), как, например, в тросах, или когда значения показателей текучести близко подходят к временному сопротивлению (стали высокой прочности), а также в случаях, когда по характеру работы конструкций несущая способность определяется прочностью, а не пластичностью, за нормативное сопротивление принимают значение временного сопротивления. Таким образом, установлены два вида нормативных сопротивлений - по пределу текучести Rтн и временному сопротивлению Rвн.
Расчетные сопротивления материала R и Rв определяют делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу: Коэффициент надежности по материалам. Значение механических свойств металлов проверяется на металлургических заводах выборочными испытаниями. Механические свойства металлов контролируют на малых образцах при кратковременном одноосном растяжении, фактически же металл работает длительное время в большеразмерных конструкциях при сложном напряженном состоянии. В прокатных профилях могут быть минусовые допуски. Возможно попадание в конструкции материала со свойствами ниже установленных в ГОСТе. Влияние этих факторов на снижение несущей способности конструкций учитывают коэффициентом надежности по материалам.
Сопротивление материалов.
НАПРЯЖЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИЯ.
Компановка балочных покрытий.
Балочные конструкции покрытий.
Большепролетные балочные покрытия обычно используют при пролетах 50-100 м. Преимущество балочных систем – их безраспорность. На нижележащие конструкции передаются только вертикальные опорные реакции. Так как горизонтальные реакции от вертикальных нагрузок в балочных системах не возникают. Это упрощает конструкцию зданий.
Основным элементом балочных покрытий являются плоские, спаренные в блоки или трехгранные фермы. Компоновка покрытий больших пролетов выполняется по нормальной или усложненной схеме. Нормальная схема – при шаге 6, 12 м. При шаге главных ферм 18, 24 м переходят на усложненную схему компоновки. Между фермами укладываются прогоны, поддерживающие кровельный настил.
Большепролетные балочные покрытия обычно используют при пролетах 50—100 м. Преимущество балочных систем — их безраспорность. На нижележащие конструкции передаются только вертикальные опорные реакции, так как горизонтальные реакции от вертикальных нагрузок в балочных системах не возникают. Это упрощает конструкцию зданий. Основными элементами балочных покрытий являются плоские, спаренные в блоки или трехгранные фермы. Плоские фермы соединяются между собой горизонтальными и вертикальными связями и прогонами, которые так же, как и в покрытиях средних пролетов, обеспечивают пространственную жесткость покрытия и устойчивость отдельных стержней ферм. Балочные покрытия применяются в зданиях прямоугольной формы или близкой к ней. Компоновка покрытий больших пролетов выполняется по нормальной или усложненной схеме. Нормальная схема компоновки обычно используется при шаге ферм 6 и 12 м. Между фермами укладываются прогоны, поддерживающие кровельный настил. При шаге главных ферм 18, 24 м и более переходят на усложненную схему компоновки со вспомогательными фермами. Индустриальными являются покрытия из объемных блоков, при монтаже которых не требуются связи. При проектировании тяжелых ферм больших пролетов используются те же основные принципы, что и при проектировании легких ферм. Стержни ригеля имеют Н-образное сечение и выполнены из высокопрочной стали.
Стропильные фермы служат в качестве несущих конструкций покрытий. Они воспринимают нагрузки в пролете от кровельного настила и расположенных на нем паро-, тепло- и гидроизоляции. К стропильным фермам могут подвешиваться подъемно-транспортное или другое технологическое оборудование и подвесной потолок. Фермы, в стержнях которых усилия сравнительно невелики (1500—2000 кН), называют легкими, так как их стержни выполняют из легких прокатных профилей. Такие фермы обычно применяют при пролетах до 50 м, В покрытиях больших пролетов (до 120 м) применяют тяжелые фермы. Фермы состоят из верхнего и нижнего поясов и соединяющей их решетки—раскосов и стоек. Участки поясов 1т между узлами примыкания решетки называются панелями. Для операния стандартных железобетонных ребристых плит покрытия на узлы верхнего пояса длина панелей верхнего пояса в типовых фермах унифицирована и принимается равной 3 и. Схема очертания поясов определяется типом кровли, условиями отвода воды с покрытия, требованиями экономии металла или снижения трудозатрат при изготовлении.
Балочная клетка представляет собой систему балок одного или нескольких направлений. Балочные клетки устраиваются в перекрытиях и покрытиях зданий, на рабочих площадках под технологическое оборудование, в пролетных строениях мостов и т. д. На балочную клетку укладывается несущий настил — железобетонный, стальной или деревянный. Схему балочной клетки выбирают в зависимости от значения и схемы расположения нагрузок, а также от типа настила. При этом исходят из условия минимальной стоимости конструкций и минимальной строительной высоты перекрытия или покрытия, так как излишняя строительная высота влечет за собой увеличение общей высоты здания и рост расходов на стены и отопление. По схеме компоновки в плане различают три типа балочных клеток: 1) упрощенный тип при использовании балок 1 одного направления; 2) нормальный тип при использований балок двух направлений— главных балок, перекрывающих основной пролет, и опирающихся на них балок настила 2, предназначенных для уменьшения пролета рабочего настила; 3) усложненный дополнительными вспомогательными балками 3, служащими для уменьшения пролета балок настила 2. При компоновке балочной клетки по вертикали используют этажное назначение, стрелах подъемно-транспортного оборудования и землеройных машин, в каркасах зданий в виде систем связей. Наиболее широко применяются фермы для покрытий производственных и гражданских зданий.
