Строительные стали. Вопросы: Строительные стали icon

Строительные стали. Вопросы: Строительные стали


1 чел. помогло.
Смотрите также:
Доклад Начало и развитие отношениям по договору долевого участия в строительстве было положено...
Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» дорожно-строительные материалы...
Справочник работ и профессий рабочих Выпуск 3 Разделы: «Строительные...
Каталог нормативной литературы рццс...
Теплоизоляционные строительные материалы на основе низинных торфов Томской области 05. 23...
Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» эксплуатационные материалы...
Вопросы к экзамену по дис. Материаловедение Превращения в стали при нагреве...
Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» «организация эксплуатации сдм»...
Строительные нормы и правила...
Строительные смеси на основе продуктов утилизируемого керамзитобетона. 05. 23...
"Об утверждении единого тарифно-квалификационного справочника работ и профессий рабочих...
Первые шаги богомолов А. А., канд тех наук, профессор...



Лекция №2

Лектор: доц. Педиков А. В.

Автор: доц. Педиков А.В.


Строительные стали.

Вопросы:

  1. Строительные стали;



Основным материалом строительных конструкций для транспорта и хранения нефти и газа является сталь. Основным компонентом стали является железо (Fe), но сталь из железа возможно получить только если в нем содержится углерод (С). Процентное содержание углерода в различных сталях варьируется от 0,01 до 1,3 %

По химическому составу стали подразделяют на:

  • нелегированные (углеродистые);

  • легированные (с применением добавок).

Нелегированные стали могут быть:

  1. низкоуглеродистыми (до 0,25% содержания С);

  2. среднеуглеродистыми (0,25…0,45% С);

  3. высокоуглеродистыми (свыше 0,45% С).

По содержанию легирующих добавок стали бывают:

  1. низколегированными (до 5% содержания добавок);

  2. среднелегированными (5…10%);

  3. высоколегированными (свыше 10%).

По назначению стали подразделяют на:

  1. конструкционные;

  2. инструментальные;

  3. с особыми свойствами (жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие, износостойкие, магнитные и т.п.).

По качеству стали подразделяют на:

  1. обыкновенного качества (до 0,06% содержания S и до 0,07% содержания Р);

  2. качественные (до 0,035% содержания S и до 0,035% содержания Р);

  3. высококачественные (до 0,025% содержания S и до 0,025% содержания Р);

  4. особо высококачественные (до 0,015% содержания S и до 0,025% содержания Р).

^ Для строительства объектов транспорта нефти и газа применяют углеродистые и низколегированные стали. Далее речь пойдет только о них. Среднелегированные и высоколегированные стали применяют для машин, механизмов, агрегатов, аппаратов, деталей и т.п.

Промышленная поставка углеродистой стали, в зависимости от нормируемых свойств, осуществляется по 3-м группам: А – гарантия по механическим свойствам, Б – гарантия по химическому составу и В – гарантия по механическим свойствам и химическому составу. Также для таких сталей назначается категория от 2 до 6. Категория стали отражает степень контроля качественных показателей стали: 1-я – без испытания механических свойств на растяжение и ударную вязкость; 2-я – с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок размером 25мм (диаметр или сторона квадрата); 3-я – с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм; 4-я – с испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм; 5-я – с испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состояний (отожженной или высокоотпущенной).

Стали углеродистые обыкновенного качества изготавливают по ГОСТ 380-94, согласно которому они маркируются буквами «Ст» с последующими условными номерами от 0 до 6. Чем больше условный номер, тем выше содержание в ней углерода и соответственно выше прочностные и ниже пластические характеристики. Степень раскисления стали (технологию изготовления) обозначают буквами: сп – спокойная, пс – полуспокойная, кп – кипящая. Спокойная и полуспокойная сталь более качественна

Например, в маркировке стали ВСт3сп5 «В» обозначает, что в стали гарантирован химический состав и механические свойства, «Ст» – она углеродистая обыкновенного качества, «3» – ее процентный химический состав, «сп» – спокойная, «5» – свойства при испытаниях на растяжение контролировалось по 5-й категории.

В строительстве применяют не только углеродистые стали первичной обработки, но и стали с термическим упрочнением. Например, сталь марки СтТ – сталь марки Ст3, прошедшая термическую обработку.

Качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88 маркируются двузначными цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, в маркировке стали 10кп цифра «10» обозначает то, что в ней в среднем содержится 0,1 % содержания углерода, «кп» – степень раскисления (кипящая). Стали этой группы, содержащие свыше 0,2% С выпускаются только спокойными, поэтому их маркируют только цифрами (15, 20…85).

Легированные стали маркируют буквами и цифрами, указывающими их химический состав. Первые две цифры показывают содержание углерода (для конструкционных сталей в сотых долях %, для инструментальных – в десятых). Далее ставится буква, обозначающая легирующий элемент. После буквы следует цифра, соответствующая среднему содержанию этого элемента в процентах. Если содержание элемента составляет менее или около 1%, то за буквой цифра не ставится.

Легирующие элементы обозначают следующими буквами: «А» - азот, «Б» - ниобий, «В» - вольфрам, «Г» - марганец, «Д» - медь, «К» - кобальт, «М» - молибден, «Н» - никель, «П» - фосфор, «Р» - бор, «С» - кремний, «Т» - титан, «Ф» - ванадий, «Х» - хром, «Ц» - цирконий, «Ю» - алюминий, «Ч» - редкоземельные металлы. Если буква «А» стоит в конце обозначения марки, то это означает, что она высококачественная.

Например, сталь марки 12ХН3А содержит 0,12% С, до 1% Сr, 3% Ni и является высококачественной.

Согласно ГОСТ 2777-88 строительные стали обозначаются маркировкой буквой «С» и трехзначным числом, где «С» - сталь строительная, а цифры – нормативное сопротивление стали растяжению в МПа (физический или условный предел текучести). Такое обозначение называют классом стали. Например, сталь С235 имеет физический предел текучести 235 МПа.

Основные физические свойства ста­ли: плотность ρ = 7850 кг/м3, модуль продольной упругости Е = 2,06*105 МПа, модуль сдвига G = 78*106 МПа, коэффициент линейного расширения а = 0,000012 град-1.

До напряжений, близких к пре­делу текучести, зависимость между напряжениями и деформациями опре­деляется законом Гука:

δ =Е




^ Рис.2.1. Характерные диаграммы растяжения сталей с физическим

и условным пределом текучести


Основной расчетной характеристикой стали является расчетное сопротивление на растяжение. Оно определяется путем деления нормативного сопротивления (предела текучести) на коэффициент надежности по материалу:


Ry = Rynm


Коэффициент γm изменяется в пределах 1,025…1,15.

Также расчетной характеристикой является расчетное сопротивление разрыву. Оно определяется путем деления временного сопротивления (предела прочности) на коэффициент надежности по материалу:


Ru = Runm


При расчете конструкций с использованием расчетного сопротивления по пределу прочности учитывают повышенную опасность такого состояния путем введения дополнительного коэффициента надежности yu = 1,3.

При срезе расчетные сопротивления определяются путем умножения расчетного сопротивления Ry на коэффициент перехода 0,58.

При сжатии торцевой поверхности в случае плотной пригонки (строжка или фрезеровка торца) расчетное сопротивление в зоне контакта Ryp = Ry.

При расчете проката на растяжение в направлении, перпендикулярном плоскости проката, для предотвращения расслоения расчетное сопротивление Ry = 0,5 Ry.

Значения нормативных и расчетных сопротивлений некоторых сталей приведены в табл. 2.1.


Таблица2.1


Нормативные и расчетные сопротивления проката для стальных конструкций зданий и сооружений


марка стали

ГОСТ или ТУ

Вид проката

Толщина про-

ката (для фа-

сонного про-

ката - толщи-

на полки), мм

Нормативное сопротивление, МПа

Расчетное сопротивление, МПа

предел

текучести

Ryn

временное

сопротивление Run

по пределу текучести Ry

по временному

сопротивлению Ru

18 кп

ГОСТ 23570-79

Лист

4,. .20

225

365

220

355

18 кп

ГОСТ 23570-79

»

21...40

215

365

210

355

18 кп

ГОСТ 23570-79

Фасон

4.. .20

235

365

230

355

ВСт3кп2-1

ТУ 14-1-3023-80

Лист

4. ..10

225

355

220

345

ВСт3кп2-1

ТУ 14-1-3023'80

Фасон

4.. .10

235

365

230

355

09Г2 гр.-1

ТУ 14-1'3023-80

Лист. фасон

4...10

315

450

305

440

09Г2 гр.-2

ТУ 14-1-3023-80

То же

11.. .20

305

440

300

430

0912 гр.-2

ТУ 14-1'3023-80

»

4., .10

345

470

335

460

09Г2 гр.-2

ТУ 14-1-3023'80

»

11. ..20

335

460

325

450

09Г2С

I'OCT 19282-73

Лист

10" .20

325

470

310

450

09Г2С

ГОСТ 19281-73

Фасон

4.. .9

345

490

330

465

09Г2С

ГОСТ 19281-73

»

10. ..20

325

470

310

450

09Г2С

ГОСТ 19281-73

»

21.. .32

305

460

290

440

ВСт3кп

ГОСТ 10706-76

Труба

4... 15

235

365

225

350

09Г2С

ТУ 14.3.500.76

»

8.. .15

265

470

250

450

16Г2АФ

ТУ 14.3.567.76

»

6.. .9

440

590

400

535

16Г2АФ

ТУ 14.3.829-79

»

16.. .40

350

410

320

375



Сортамент прокатных профилей

Металлические конструкции изготовляют из элементов, получае­мых прокаткой (листы и профильная сталь), прессованием (прессован­ные профили из алюминиевых сплавов) или холодным гнутьем (гнутые профили). Иногда применяют литые детали, например для опорных частей тяжелых конструкций. Элементы металлических конструкций. имеют различные профили и размеры поперечных сечений, которые приведены в соответствующих сортаментах и приведены на рис 2.2.



Рис.2.2. Типы профилей


Сталь листовая:

  1. Сталь толстолистовая (ГОСТ 5681-57*) прокатывается между двумя валками; получаемые неровные кромки обрезают. Толщина листов от 4 до 160 мм. Ширина листов до 6 м и длина до 12 м. Из листовой стали изготовляют листовые конструкции (резервуары, газгольдеры и др.), стенки балок, а также фасонки и прочие детали ферм;

  2. ^ Сталь тонколистовая (ГОСТ 3680-57*). Листы имеют толщину от 0,5 до 4 мм, ширину до 1,4 м и длину до 4 М. Тонколистовую сталь применяют для изготовления гнутых профилей, а также для устройства покрытий резервуаров;

  3. ^ Сталь широкополосная универсальная (ГОСТ 82-57*). Листы универсальной стали прокатывают между четырьмя валками; они имеют ровные кромки. но могут иметь саблевидность. Толщина листов от 4 до 60 мм, ширина от 160 до 1050 мм, длина до 18 м. Из универсальной стали делают сварные балки и колонны.

Профильная сталь:

Уголковые профили изготавливают равнобокими (ГОСТ 8506-87) и неравнобокими (ГОСТ 8510-87). Толщина уголков, применяемых в строительных конструкциях, изменяется от 4 до 30 .мм, а размеры полок - от 50Х50 до 250Х250 для равнобоких профилей и от 56Х36 до 250Х160 мм для неравнобоких. Уголки про­катывают длиной до 19 м. Уголковые профили применяют в основном для изготовления элементов различных ферм.

Швеллеры бывают обыкновенные (ГОСТ 8240-56*) с высотой се­чения от 50 до 400 мм и облегченные (ГОСТ 6185-52) с более тонкой стенкой и вы­сотой от 160 до 300 мм. Номер швеллера соответствует высоте профиля (в см). Швел­леры имеют длину до 19 м. Из швеллеров делают прогоны кровель и составные эле­менты, испытывающие продольное сжатие, - колонны и стержни тяжелых ферм.

^ Балки двутавровые так же, как и швеллеры, изготовляют двух ти­пов: обыкновенные (ГОСТ 8239-56*) с высотой сечения от 100 до 700 мм и облегчен­ные (ГОСТ 6184-52) с более тонкими стенками и высотой от 160 до 300 мм. Номер профиля равен высоте балки (в см). Двутавры прокатывают длиной до 19 м и при­меняют как прогоны кровли и несущие элементы балочных перекрытий. Кроме того, из двутавров выполняют составные колонны.

^ Балки двутавровые широкополочные (ГОСТ 6183-52) применяют трех типов: балочные, легкие колонные и тяжелые колонные профили. Эти двутавры высотой сечения до 1000 мм предназначены для изготовления балок и колонн.

Гнутые профили:

Гнутые профили (ГОСТ 8276-63, 8277-63, 8278-63) изготовляют холодным спо­собом (гнутьем или прокаткой) из листов толщиной от 2 до 10 мм. Эти профили предназначены для изготовления легких конструкций и могут иметь различную форму. Преимущество гнутых профилей по сравнению с прокатны­ми – их большая жесткость. Фермы из гнутых профилей легче ферм из прокатных уголков примерно на 10%.

Трубы:

Нефтегазопроводные трубы (ГОСТ 8731-74, 8732-78, 30564-98, 8733-74, 20295-85, Р 52079-2003) бывают бесшовные и сварные. Сварные трубы бывают прямошовные и спиралешовные.




Скачать 102.19 Kb.
оставить комментарий
Дата13.10.2011
Размер102.19 Kb.
ТипЛекция, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо
  1
средне
  1
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх