Основные механические свойства металлов

Надежность и долговечность металлических конструкций во многом зависят от свойств материала. Наиболее важными для работы конструкций являются механические свойства: прочность, упругость, пластичность, склон­ность к хрупкому разрушению, ползучесть, твердость, а также свариваемость, коррозионная стойкость, склонность к старению и технологичность.

Прочность - характеризует сопротивляемость материала внешним силовым воздействиям без разрушения.

Упругость — свойство материала восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешних нагрузок.

Пластичность — свойство материала сохранять деформированное состо­яние после снятия нагрузки, т.е. получать остаточные деформации без раз­рушения.

Хрупкость — способность разрушаться при малых деформациях.

Ползучесть — свойство материала непрерывно деформироваться во вре­мени без увеличения нагрузки.

Твердость — свойство поверхностного слоя металла сопротивляться уп­ругой и пластичной деформациям или разрушению при внедрении в него индентора из более твердого материала.

Наиболее опасным воздей­ствием на металл оказывается яв­ление усталости — разрушение металла под воздействием много­кратно повторяющейся, особенно знакопеременной, нагрузки. Раз­рушение конструкции при этом, как правило, мгновенное.

Сопротивление конструкции усталостным разрушениям назы­вается выносливостью. При про­ектировании конструкций, работа­ющих при динамических и знако­переменных нагрузках, нормы предусматривают снижение рас­четных сопротивлений, сокраще­ние объемов применения сварных конструкций и соединений с кон­центраторами напряжений. Значения механических характеристик стали устанавливают в госу­дарственных стандартах (ГОСТ) и технических условиях (ТУ). В необхо­димых случаях при заказе металла оговаривают дополнительные требо­вания по тем или иным свойствам.

По ГОСТ 27772—88 строительные стали обозначаются, например С235, где С — сталь строительная, цифры — это предел текучести Ryn в МПа. Иногда такое обозначение называют классом стали.

Стали обычной прочности — С235, С245, С255, С275, С285. Это мало­углеродистые стали марки СтЗ кипящие, полуспокойные и спокойные.

Стали повышенной прочности — С345, С345К (К — вариант химичес­кого состава), С345Т (Т — термически улучшенная), С375, С375К, С375Т.

Стали высокой прочности - С390, С390Т, С390К, С440, С590, С590К.

ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1.1. Расчёт на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N следует выполнять по формуле

(1)

Расчёт на прочность сечений в местах крепления растянутых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой болтами, следует выполнять по формулам (1) и (2). При этом значение g_с в формуле (2) должно приниматься по табл.3 настоящих норм.

1.2. Расчёт на прочность растянутых элементов конструкций из стали с соотношением R_u / g_u > R_y, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, следует выполнять по формуле

(2)

1.3. Расчёт на устойчивость сплошностенчатых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле

(3)

Значения j следует определять по формулам:

при 0 < £ 2,5

(4)

при 2,5 < £ 4,5

(5)

при > 4,5

(6)

Численные значения j приведены в табл. 2.

Дата добавления: 2014-01-04