Файл: Брудка Я. Легкие стальные конструкции.pdf

толщины g 1 в зависимости от способа защиты от коррозии, мм; g2 — основная толщина для поверхности, которая не может корродировать, мм.

Для суммы первого члена формулы (2-2) принимается: i= 2 , если две поверхности стенки могут корродировать;

г=1, если одна поверхность стенки может корродировать;

г= 0, если ни одна поверхность стенки не может корродировать. Для суммы второго числа принимается:

1 = 0, если две поверхности стенки могут корродировать.

Поверхностью, которая не может корродировать, считается поверх­ ность, находящаяся внутри герметически закрытого элемента без обме­ на воздуха или хорошо покрытая защитным слоем, не содержащим ком­ понентов, агрессивно воздействующих на сталь. Этот слой не должен быть поврежден во время монтажа, установки оборудования или во вре­ мя других операций по эксплуатации объекта.

Основную толщину следует принимать:

£ i = l мм внутри зданий без появления конденсации на поверхности; £ i= 1,25 мм внутри зданий при появлении незначительной конденса­

ции на поверхности; £, = 1,5 мм снаружи зданий или внутри них при появлении значи­

тельной конденсации на поверхности.

Увеличение основной толщины ввиду умеренного воздействия хими­ ческих факторов принимается равным:

д'£, = 0,2 мм для промышленной зоны; д '^ ^ О Д мм для приморской зоны;

д'£, = 0,6 мм по соседству с химическим предприятием или оборудо­ ванием, выделяющим агрессивный дым или пыль.

Уменьшение основной толщины в зависимости от способа защиты по­ верхности от коррозии надо принимать равным:

Д"£,=0,1 мм при очистке с помощью щеток и наложении одного слоя краски;

Д"£, = 0,2 мм при очистке с помощью щеток и наложении путем ок­ раски одного грунтующего слоя и одного слоя поверх него;-

Д "£,=0,3 мм при очистке с помощью щеток и наложении путем ок­ раски одного грунтующего слоя и двух слоев поверх него;

Д"£, = 0,4 м м при устранении окалины и наложении путем окраски одного грунтующего слоя и двух слоев поверх него, гальванизации толщиной покрытия более 30 мкм, металлизации толщиной покрытия

20

более 40 мкм или путем двукратной окраски с большим содержанием цинка при общей толщине покрытия более 80 мкм;

A"gi = 0,5 мм при устранении окалины и трехкратной окраске крас­ ками с большим содержанием цинка при общей толщине покрытия более 120 мкм или путем наложения других покрытий со столь же эф­ фективным защитным действием.

Основная толщина должна быть:

g2 = 0 мм, если поверхность защищена от коррозии по меньшей мере

способом, предусмотренным при A"gi = 0,4 мм;

g2—0,1 мм, если поверхность защищена другим способом.

Если минимальную толщину стенки устанавливают для элементов с большой поверхностью (плит перекрытий, элементов ограждающих стен или перегородок, кровельных перекрытий), то, хотя такой элемент и рассматривают как несущий и обеспечивающий' общую устойчивость, вызванная коррозией местная потеря материала в его стенке не оказы­ вает большого влияния на общую надежность конструкции. В этом слу­ чае можно брать меньшую толщину, принимая в формуле (2-2) коэффи­ циент Со=0,5. Для других элементов с0= 1 .

Коэффициент С] принимается равным: сх= 1, если поверхность до­ ступна консервации; с\ = 2, если поверхность недоступна консервации.

Пример. Рассчитать минимальную толщину стенки плиты кровельного перекрытия, защищенной от коррозии путем оцинковки, уложенной над промышленным цехом с нормальной влажностью. Снизу плиты помещен слой теплоизоляции.

Для наружной поверхности

§ ! = 1 , 5 мм; A' g! = 0,2 мм; A" = —0,5 мм; с0 = 0 ,5 ; сх = I.

Для внутренней поверхности

gx = 1 мм; A’ gx = 0,2 мм; A” gx = —0,5 мм; с0 = 0,5; сх = 2.

Минимальная толщина стенки равна:

gum = 0 , 5 - 1 (1,5 + 0 , 2 — 0,5) + 0,5-2 (1 + 0 , 2 — 0,5) = 1,3 мм.

■■*

Для достижения высокой несущей способности элементов и их соеди­ нений при определении размеров сечений необходимо учитывать следую­ щие рекомендации:

1. Для сжатых стержней целесообразно применять коробчатые сече­ ния с ужесточенными полками или прямоугольные замкнутые профили. Ужесточение в форме отгиба дает лучшую развертку сечения, увеличива­ ет жесткость профиля и, кроме того, уменьшает опасность потери мест­ ной устойчивости.

2. Для растянутых стержней лучше применять профили с менее раз­ витым сечением, т. е. с более толстыми стенками, чем стенки сжатых стержней. Увеличение толщины надо ограничить только для того, чтобы можно было правильно выполнить стык со сжатым стержнем, не соеди­ няя листы металла при очень большой разнице в толщине.

3. При подборе профилей:

избегать выполнения швов непосредственно между тонкими стенка­ ми профилей и толстыми стенками других элементов конструкции;

21

не превышать соотношение толщин соединяемых листов металла бо­

лее 3; избегать чрезмерного ослабления сечения стержня в пределах соеди­

нений или резкого изменения формы; не допускать перегрузок стенок в пределах стыка в случае воздейст­

вия больших сил, вызывающих возникновение концентрации напряже­ ний (например, в опорных узлах).

4. В случае необходимости увеличения размеров сечения проектиро­ вать условно замкнутые профили, сложенные из нескольких открытых профилей, соединенных планками или решетками, или замкнуто откры­ тые профили, что позволит достигнуть большей жесткости при кручении.

Для того чтобы элементы конструкций отличались хорошей техноло­ гичностью, небходимо уже при проектировании профилей учитывать ре­ комендации, позволяющие изготовлять эти профили на заводе:

а) стержни конструкции, как правило, следует выполнять из одного профиля, что обычно соответствует более рациональному распределе­ нию материала в сечении. Благодаря этому можно избежать примене­ ния соединительных планок, решеток или длинных швов, необходимых

сечения, стержень надо проектировать из двух профилей; б) профили с тонкими стенками подбирают такие, чтобы при необ­

ходимости соединения их друг с другом можно было избежать сварки при выполнении работ вне предприятия, изготовляющего стальные кон­ струкции;

в) следует учитывать возможность выполнения стыков простейшим способом при данном станочном парке предприятия, которое должно изготовлять конструкции.

2.2.3. Прочностные характеристики профилей

При изготовлении профилей с помощью холодной формовки исполь­ зуют одно из важнейших свойств металлов и их сплавов — с п о с о б ­ но с т ь к п л а с т и ч е с к о й д е ф о р м а ц и и . Холодную пластическую обработку производят обычно при температуре, почти не отличающейся от средней температуры окружающей среды. Она может быть несколько выше, но для тонкого листового металла всегда остается значительно ниже температуры рекристаллизации.

Пластическая деформация остается в элементе также и после сня­ тия с него нагрузки. Эта деформация не вызывает нарушения связности материала, например возникновения разрывов, трещин или расслоения. При простейшем случае линейного растяжения образца зависимости между напряжениями и деформациями можно представить с помощью графика (рис. 2-5), который иллюстрирует три фазы развития упругих и пластических деформаций. С точки зрения холодной гибки профиля интересны фазы пластичности и упрочнения.

22

При холодной гибке пластическая деформация сопровождается из­ менениями в структуре материала, возникающими в период упрочнения. Эти изменения принято называть наклепом материала.

Рис. 2-5. Влияние напряжений на ве­ личину деформаций при растяжении

являются новым пределом текучести, а участок нарастания пластической деформации сдвигается за точку Р2.

Холодная гибка профилей осуществляется на всех трех фазах роста деформаций. В момент окончания профилирования волокно исходного материала приобретает деформацию, соответствующую напряжению выше начального предела текучести. Вследствие этого происходит повы­ шение предела текучести и предела прочности материала, а также сни­ жение его пластичности и относительного удлинения (рис. 2-6).

Изменения механических свойств стали зависят от степени получен­ ного наклепа, выраженного в процентах. Эти изменения могут быть

23