4. Виды алюминиевых сплавов. Свойства алюминиевых сплавов. Сортамент. Характеристика основных профилей из алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы. Чистый алюминий имеет низкую прочность, но весьма пластичен. Он порывается очень прочной окисной пленкой, препятствующей дальнейшему развитию коррозии. Чистый алюминий в строительных конструкциях применяется весьма редко. Увеличение прочности алюминия достигается введением легирующих добавок (магния, марганца, меди, кремния, цинка). Кроме того, эти сплавы могут быть термически упрочнены. Из большого числа марок алюминия к применению в строительстве рекомендуются всего шесть:

Термически не упрочняемые сплавы АД1М и АМцМ Термически упрочняемые сплавы АД31Т. Конструкции из алюминия легкие, стойкие против коррозии, долговечны, имеют хороший внешний вид, однако более дорогие, чем стальные.

Сортамент алюминиевого проката. Строительные профили из алюминиевых сплавов получают прокаткой, прессованием или литьём. Листы, ленты и плиты прокатываются в горячем или холодном состоянии. Фасонные профили (в т.ч. полые, трубчатые) изготавливают горячим прессованием на гидравлических прессах. Продавливая слитки через матрицы различных типов можно получать профили разнообразных сечений. Из-за низкого модуля упругости алюминиевых сплавов ширина свободного свеса полос и высота стенок профиля по отношению к их толщине принимаются более ограниченными, чем в стальных. Рис. 1.3. Алюминиевые профили

5. Сортамент. Характеристика основных профилей из стали. Сортамент стального проката.

Основным материалом для стальных конструкций является прокатная сталь. Она делится на две группы: - сталь листовая (толстая, тонкая, универсальная); - сталь профильная (уголки, швеллеры, двутавры, тавры, трубы, и т.п.) Рис. 1.1. Прокатные стальные профили

Перечень прокатных профилей с указанием формы, геометрических характеристик, массы единицы длины, допусков и условий поставки называется сортаментом. Первый сортамент прокатной стали в России был составлен в 1900 Формы большинства профилей были разработаны ещё в 19 веке. В настоящее время ГОСТы на сортамент составляют на основе теоретических исследований по выявлению наиболее рациональных типов профилей и частоты их градаций. В настоящее время конструкции изготовляются сварными, в которых более рационально применять разновидности замкнутых, трубчатых профилей. Технология изготовления позволяет производить тонкостенные профили (холодногнутые).

7. Основные положения расчета металлических конструкций.

1. Метод расчета по предельным состояниям. Цель расчета строительных конструкций — обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность при минимальном расходе материалов и минимальной затрате труда на изготовление и монтаж. Строительные конструкции рассчитывают на силовые и другие воздействия, определяющие их напряженное состояние и деформации, по предельным состояниям. Целью метода является не допускать с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего заданного срока службы конструкции здания или сооружения, а также при производстве работ. Под предельными состояниями подразумевают такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ. В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния: первой группы — по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций; относятся: общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения. Проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при нарушении нормальной эксплуатации. второй группы — по затруднению нормальной эксплуатации сооружений. относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин. Проверяются на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций. где N — усилие, действующее_в рассчитываемом элементе конструкции; S — предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент. Поскольку расчетом должна быть обоснована возможность нормальной эксплуатации конструкции в течение всего заданного срока ее службы, значение N неравенства (2.1) должно представлять собой наибольшее возможное за это время усилие (воздействие нагрузок). Несущая способность — предельное усилие S может воспринять рассчитываемый элемент, должна определяться умножением геометрической характеристики сечения А (площади, момента сопротивления) на расчетное сопротивление R и коэффициент условий работы γc .

Таким образом, несущая способность в общем случае может быть записана следующим образом N = A*R*γc; (2.2)