🗊Презентация Соединения металлических конструкций

ИНЖЕНЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ Стыковые соединения. Для удобства передачи силовых потоков наиболее совершенными являются соединения встык, так как в них практически нет отклонений этих потоков, а следовательно, почти отсутствуют концентрации напряжений. Поэтому из всех сварных соединений под динамической нагрузкой лучше работают соединения встык. Эти соединения экономичны по затрате материалов. Основной недостаток стыковых соединений — необходимость точно резать соединяемые элементы, а часто и разделывать кромки.

При большей толщину элементов кромки для удобства сварки и для обеспечения полного провара разделывают (скашивают под углом). Скосы можно делать только с одной стороны (V- и U-образные швы, рис. б, в, г) или с двух сторон (Х- и К-образные швы, рис. д, е). При большей толщину элементов кромки для удобства сварки и для обеспечения полного провара разделывают (скашивают под углом). Скосы можно делать только с одной стороны (V- и U-образные швы, рис. б, в, г) или с двух сторон (Х- и К-образные швы, рис. д, е).

Напряжения в шве проверяют по формуле Напряжения в шве проверяют по формуле σw = N/Aw= N/(tlw) < Rwyγc, где N—расчетное усилие; Rwy—расчетное сопротивление сварного соединения встык растяжению или сжатию . При действии изгибающего момента М на соединение нормальные напряжения в шве σw = M/Ww, где Ww= tl2w/6— момент сопротивления шва.

Соединение внахлестку Соединение внахлестку выполняют с накладками или без них с помощью угловых швов. В зависимости от расположения швов по отношению к направлению передаваемого усилия различают фланговые швы (рис. а), расположенные параллельно усилию, и лобовые швы (рис. б), расположенные перпендикулярно усилию.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛТОВЫХ И ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИИ Для соединения элементов в металлических конструкциях помимо сварки применяют болты и заклепки. • Болтовые соединения - просты в постановке, потому их широко применяют в монтажных соединениях, незаменимы в сборно-разборных сооружениях. Недостаток— повышенная металлоемкость по сравнению со сварными соединениями, ослабление сечений соединяемых элементов отверстиями под болты, повышенная деформативность конструкций. Для инженерных конструкций применяют болты грубой, нормальной и повышенной точности диаметром 10...30 мм (обычные болты), а также высокопрочные и самонарезающие болты. Болты грубой и нормальной точности штампуют из малоуглеродистой стали круглого сечения. Их устанавливают в отверстие на 2...3 мм больше диаметра болта, которые образуют продавливанием или сверлением в отдельных элементах.

В зависимости от механических свойств сталей обычные болты разделяют на шесть классов прочности. В инженерных конструкциях наиболее распространены классы прочности 4.6, 5.6, 8.8. Первое число, умноженное на 10, определяет значение минимального временного сопротивления (в кгс/мм2), произведение чисел показывает значение предела текучести (в кгс/мм2). В зависимости от механических свойств сталей обычные болты разделяют на шесть классов прочности. В инженерных конструкциях наиболее распространены классы прочности 4.6, 5.6, 8.8. Первое число, умноженное на 10, определяет значение минимального временного сопротивления (в кгс/мм2), произведение чисел показывает значение предела текучести (в кгс/мм2).

Соединения на высокопрочных болтах. Такие соединения работают за счет сил трения. Просты в монтаже. Соединения на высокопрочных болтах. Такие соединения работают за счет сил трения. Просты в монтаже. Самонарезающие болты отличаются от обычных наличием резьбы полного специального профиля на всей длине стержня болта для нарезания резьбы и завинчивания в ранее образованные отверстие соединяемых деталей. Материал - сталь термоупрочненная. Применяются в основном d = 6мм для прикрепления профилированного настила к прогонам и элементам фахверка. Их большим преимуществом является возможность производить крепежные работы, находясь только с одной стороны конструкции. Заклепочные соединения, в прошлом основной вид соединений металлических конструкций. Из-за неудобства технологического процесса клепки и перерасхода металла на соединение, в настоящее время почти полностью за- менены сваркой и высокопрочными болтами. Они применяются только в тяжелых конструкциях, подверженных воздействию динамических и вибрационных нагрузок (например, высоконапорные глубинные затворы), а также при использовании трудносвариваемых материалов — некоторые термообработанные стали и алюминиевые сплавы.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИИ Работа на сдвиг является основным видом работы болтовых соединений. При этом обычные болты (грубой, нормальной и повышенной точности) работают на срез, а стенки отверстий в соединяемых элементах — на смятие

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ Железобетон -комплексный строительный материал, состоящий из бетона и стали, которые работают совместно как одно целое при силовых воздействиях. Бетон, как любой каменный материал, характеризуется высоким сопротивлением при сжатии и низким (в 10...20 раз меньше — при растяжении. Сталь одинаково хорошо сопротивляется как растяжению, так и сжатию. Эти особенности материалов и используются в железобетоне. Бетонная балка (рис. а), испытывающая при изгибе растяжение ниже нейтральной оси и сжатие выше нее, имеет низкую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению. При этом прочность бетона в сжатой зоне используется не полностью.

Железобетонные конструкции, усиленные в растянутой зоне арматурой, обладают значительно более высокой несущей способностью. Так, несущая способность железобетонной балки с уложенной внизу арматурой в 10...20 раз больше, чем несущая способность бетонной балки таких же размеров. При этом прочность бетона в сжатой зоне балки используется полностью. Железобетонные конструкции, усиленные в растянутой зоне арматурой, обладают значительно более высокой несущей способностью. Так, несущая способность железобетонной балки с уложенной внизу арматурой в 10...20 раз больше, чем несущая способность бетонной балки таких же размеров. При этом прочность бетона в сжатой зоне балки используется полностью. В качестве арматуры применяют стальные стержни, проволоки, прокатные профили  

Особенностью железобетонных конструкций является возможность образования трещин в растянутой зоне при действии внешних нагрузок. Особенностью железобетонных конструкций является возможность образования трещин в растянутой зоне при действии внешних нагрузок. Раскрытие этих трещин во многих конструкциях в стадии эксплуатации невелико (0,1...0,4 мм) и не вызывает коррозии арматуры или нарушения нормальной работы конструкции. Но имеются конструкции, в которых образование трещин недопустимо (напорные трубопроводы, лотки, резервуары и т.п.). В этом случае те зоны элемента, в которых под действием эксплуатационных нагрузок появляются растягивающие усилия, заранее (до приложения внешних нагрузок) подвергают интенсивному обжатию путем предварительного натяжения арматуры. Такие конструкции называют предварительно напряженными. Предварительное обжатие конструкций выполняют в основном двумя способами: натяжением арматуры на упоры (до бетонирования) и на бетон (после бетонирования).

ВИДЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Железобетонные конструкции бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными. Сборные конструкции наиболее распространены. При изготовлении сборных конструкций в заводских условиях можно широко применять наиболее прогрессивную технологию приготовления, укладки и обработки бетонной смеси, автоматизировать производство. Монолитные конструкции широко применяют в сооружениях, (гидротехнические сооружения, тяжелые фундаменты, оболочки покрытий и т.п.), а также при строительстве в отдаленных районах. Сборно-монолитные конструкции -сочетание сборных элементов и монолитного бетона, укладываемого на месте строительства. Сборные элементы выполняют функцию опалубки для монолитного бетона, отдельных несущих или армирующих элементов. Сборно-монолитные конструкции по сравнению со сборными отличаются большей монолитностью и более простым устройством стыков, но уступают им в индустриальности и трудоемкости. Они особенно целесообразны для массивных гидротехнических сооружений, а также в случае если конструкции необходимо придать неразрезность и жесткость.

Классификация бетонов Тяжелый бетон — это бетон плотной структуры, на цементном вяжущем и плотных крупных и мелких заполнителях. Он является наиболее распространенным в строительстве и в основном применяется для несущих железобетонных конструкций. В гидротехнических сооружениях используют только тяжелый (гидротехнический) бетон. В качестве плотных заполнителей применяют щебень из дробленых горных пород (песчаник, гранит, диабаз и др.) и природный кварцевый песок. Легкий бетон (на цементном вяжущем и пористых заполнителях) применяют в несущих конструкциях зданий, мостов при сравнительно небольших нагрузках и в ограждающих конструкциях. Ячеистые бетоны используют в ограждающих конструкциях, крупнопористые — только в бетонных конструкциях (например, дренажи и фильтры гидротехнических сооружений), мелкозернистые — для заполнения швов сборных конструкций и в армоцементных конструкциях.