Подбор сечения

· Осуществляем подбор сечения из условия устойчивости стержня

(62)

где φ – коэффициент изгиба

φ = f (λ) (63)

где λ – гибкость, λ = 100÷70.

Выбираем λ = 70, тогда φ = 0,754 по [3, таблица 72].

(64)

· Определяем радиус инерции i_тр

(65)

· Определим требуемые размеры поперечного сечения

(66)

(67)

где α₁, α₂ – коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения

48 --------

49. Основные показатели механических свойств стали: прочность, упругость и пластичность, склонность к хрупкому разрушению. Прочность материала определяется его сопротивляемостью внешним силовым воздействиям. Упругость есть свойство материала восстанавливать свое первоначальное состояние после снятия внешних силовых воздействий. Пластичность характеризует свойства материала получать остаточные деформации (не возвращаться в первоначальное состояние) после снятия внешних нагрузок. Хрупкость характеризуется разрушением материала при малых деформациях в пределах упругой работы.

В зависимости от механических свойств, вида и толщины проката, а также степени использования работы материала конструкционные стали подразделяют на 21 группу (табл. 51 и 52 СНиП П-23-81).

Важными механическими свойствами строительных сталей являются явления наклепа, старения, неравномерного распределения напряжений и усталости. Наклеп— это увеличение области упругой работы стали oadm>Ryn путем предшествующего растяжения выше предела текучести (9). При повторном нагружении стали она начинает работать упруго до допускаемого напряжения Oadm, однако при этом значительно повышается ее хрупкость.

В результате деформационного и термического старения сталь изменяет свои свойства во времени, улучшая, подобно наклепу, упругие свойства и снижая пластичность. Наибольшей опасности разрушения металлические конструкции подвергаются тогда, когда в рабочих сечениях появляются какие-либо ослабления в виде отверстий, выточек и надрезов (10).

В зависимости от вида ослабления у их краев возникают повышенные напряжения (концентрация напряжений), превышающие нормальные напряжения а в неослабленных сечениях в 2 и 3 раза. При расчетах это явление необходимо учитывать в случае применения низколегированных сталей. В мягких углеродистых сталях они не так опасны, так как в расчетной стадии напряжения выравниваются.

Наиболее опасным воздействием на металл оказывается явление усталости — разрушение металла под воздействием многократно повторяющейся, особенно знакопеременной, нагрузки. Опасность эта объясняется еще и тем, что разрушение конструкции, как правило, мгновенно, хрупко.

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.

50. Опускной колодец — пустотелая (полая) конструкция-оболочка, погружаемая в грунт. Изготавливается преимущественно из бетона или железобетона (как монолитного, так и сборного), в редких случаях — из стали. Конструкция применяется для строительства заглублённых в грунт сооружений (иногда называемых опускными), а также для устройства опор (фундаментов) глубокого заложения, которые передают давление на нижние слои грунта, обладающие большей прочностью. Также опускные колодцы могут являться фундаментами опор железнодорожных мостов в случае их возведения в дисперсных грунтах.

51Изначально кессоны представляли собой водонепроницаемые камеры, предназначенные для проведения подводных работ. На сегодняшний день смысловое значение этого слова существенно расширено. Кессоны используются как ограждающие конструкции в сталелитейном производстве, строительстве, судостроении и самолетостроении, а также при устройстве водозаборных конструкций. Интенсивное строительство загородных домов и коттеджей обострило проблемы необходимости индивидуального водоснабжения с разработкой новых водоносных скважин, где кессоны используются вместо опускных колодцев. Они размещаются в водонасыщенном грунте, предохраняя верхний оголовок скважины от промерзания в зимнее время и разрушения сточными водами.

Кессоны надежны, технологичны и долговечны. Материалами, из которых изготавливаются кессоны, могут быть сталь, полимеры, железобетон. Железобетонные кессоны обычно монтируются из железобетонных колец, которые размещаются на заранее подготовленном основании. Верхняя часть их закрывается люковой крышкой. Такие конструкции требуют тщательной гидроизоляции с водонапорной стороны. Основными недостатками железобетонных кессонов являются их большая стоимость и вес. Последнее обстоятельство зачастую приводит к нежелательным осадкам конструкции.

Широко применяются для этих целей кессоны из полимеров. Они, как и все им подобные кессоны состоят из нижнего бункера, горловины и люковой крышки. Толщина полимера составляет около 20 мм, и зависит от общих габаритных размеров кессона. Долговечность таких кессонов не подлежит сомнению. Для них не требуется особой гидроизоляции.

Она устраивается из песчано-цементной смеси толщиной 20 см по периметру между боковой поверхностью кессона и грунтом. Этот же слой предохраняет кессон от возможных деформаций.

Металлические кессоны изготавливаются из стали. Габаритные размеры их могут варьироваться по желанию заказчика. Тем не менее, оптимальной является высота, сравнимая с глубиной промерзания грунта. Диаметр выбирается из соображений удобства технического обслуживания расположенного внутри оборудования. Ими могут быть насос, фильтры, водомерный узел, датчик давления, обратные клапана, гидроаккумулирующий мембранный бак, автоматика и т.д. Поверхность кессона покрывается антикоррозийным грунтом снаружи и изнутри. Надежная гидроизоляция наружной стороны обязательна. От нее в сновном зависит долговечность кессонов. Кроме этого, внутренняя поверхность покрывается полимером – утеплителем. Обычно металлические кессоны комплектуются внутренним утеплительным кольцом для горловины. Удаление конденсата из кессонов осуществляется через вентиляционные каналы.

Оголовок скважины может располагается не обязательно по центру кессона. Это зависит от места вывода водопровода. Если его вывод боковой, то центральное расположение оголовка вполне оправдано, если же нижний - то оголовок и вывод водопровода располагаются равноудалено от стенок кессона из соображений удобства доступа при ремонте и техническом обслуживании.

Дата добавления: 2014-01-04