plik


ÿþ Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________13 Konstrukcje metalowe Zalety i wady konstrukcji metalowych Zalety konstrukcji metalowych: " lekko[ konstrukcji (du|a wytrzymaBo[ w stosunku do ci|aru) " niezawodno[ pracy (wysoka jednorodno[, trwaBo[) " mo|liwo[ peBnego uprzemysBowienia " tani transport i monta| (lekko[) " krótki cykl budowy obiektu " mo|liwo[ odzyskania zu|ytego materiaBu (zBom) " Batwa przebudowa lub wzmacnianie Wady konstrukcji metalowych: " wra|liwo[ na korozj " sBaba odporno[ na wysokie temperatury a - sBup |eliwny, b - stalowy, c - stalowy wyprawiony*, d - drewniany, e - murowany, f - |elbetowy, g - stalowy obetonowany. Rys. 18 Porównanie odporno[ci stali budowlanej na wysok temperatur z innymi materiaBami [3] * - nie dotyczy wspóBczesnych [rodków ochrony przeciwpo|arowej Proces wytwarzania stali Stal to stop |elaza z wglem i innymi pierwiastkami, otrzymywany w procesach stalowniczych, obrabiany plastycznie. Maksymalna zawarto[ wgla w stali 2%. W budownictwie stosuje si stale o zawarto[ci wgla od 0,2% do 0,7%, przy czym w stalach na konstrukcje ilo[ wgla nie przekracza 0,3%. ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________14 Rys. 19 Schemat peBnego cyklu hutniczego [11] " Proces wielkopiecowy " Proces konwertorowy i martenowski " Odtlenianie stali (nieuspokojona, póBuspokojona, uspokojona) " Odlewanie stali " Proces cigBego odlewania stali ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________15 Rys. 20 Proces otrzymywania |eliwa i staliwa [11] Rys. 21 UkBad równowagi |elazo-wgiel ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________16 Ogólna klasyfikacja stali " stale konstrukcyjne: - niestopowe (gBównym skBadnikiem oprócz |elaza jest wgiel, pozastaBe takie jak krzem, mangan, fosfor, siarka w bardzo ograniczonym zakresie) - stopowe (oprócz |alaza i wgla wystpuj mangan, krzem, nikiel, chrom, wolfram, molibden, wanad, kobalt w zale|no[ci od wymaganych wBasno[ci); w zale|no[ci od ilo[ci skBadników rozró|nia si stale: a) niskostopowe, zawierajce do 2.5% skBadników stopowych b) [redniostopowe, zawierajce 2.5-5% skBadników stopowych c) wysokostopowe, zawierajce ponad 5% skBadników stopowych " stale trudnordzewiejce " stale niskostopowe o podwy|szonej odporno[ci na korozj atmosferyczn " stal wglowa o szczególnym przeznaczeniu stale u|ywane do produkcji rur o zmiejszonej zawarto[ci wgla, co podwy|sza ich wBasno[ci plastyczne " staliwo wykorzystywane w postaci odlewów " stal na nity niska zawarto[ wgla 0.1-0.18%, du|a plastyczno[ " stal do wyrobu [rub do produkcji [rub, nakrtek i podkBadek stosuje si stal wglow lub stopow ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________17 Obróbka stali. Wyroby Obróbka plastyczna stali: " walcowanie na zimno i na gorco " gicie na zimno " tBoczenie " przeciganie i cignienie (druty) Podstawowe wyroby hutnicze: " wyroby walcowane na gorco: stal nagrzana do odpowiednich temperatur jest zgniatana przez pary walców, wyroby dziel si na grupy: prty, ksztaBtowniki, blachy, rury, ta[my " elementy zimnogite: formowane z blach cienkich 1.5-5mm na cigarkach, gitarkach, krawdziarkach i prasach " tBoczenie: za pomoc tBoczenia wykonuje si blachy: kolebkowe, nieckowe, faliste, |eberkowe Rys. 22 Walcowanie dwuteowników [11] Rys. 23 Formowanie elementów zimnogitych [Starossek U,Priebe J "Stahlbau 1" TUHH Hamburg 2002] ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________18 Tablica 1 Walcowane wyroby stalowe [11] ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________19 Tablica 1 cd. Rys. 24 Wybrany asortyment blach profilowanych ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________20 Rys. 25 Wybrane przekroje elementów zimnoksztaBtowanych WBasno[ci mechaniczne stali Obróbka cieplna stali " wy|arzanie - zabieg cieplny polegajcy na nagrzaniu stali do okre[lonej temperatury, wygrzaniu jej przy tej temperaturze, a nastpnie studzeniu; rozró|nia si nastpujce rodzaje wy|arzania: - zupeBne (rozdrobnienie ziarn, jednorodna struktura, lepsza plastyczno[) - normalizacyjne (jak wy|ej tylko inny sposób chBodzenia) - rekrystalizujce (usunicie skutków zgniotu) - odpr|ajce (zmniejszenie napr|eD wBasnych) " hartowanie - zabieg polegajcy na nagrzaniu stali do okre[lonej temperatury, wygrzewaniu przez pewien czas, a nastpnie szybkim ozibieniu w wodzie lub oleju; zwikszenie twardo[ci, wytrzymaBo[ci i odporno[ci na [cieranie, zmniejszona wydBu|alno[ i udarno[ " odpuszczanie - zabieg stosowany gBównie dla stali hartowanych, polegajcy na ponownym nagrzaniu stali i studzeniu majcym na celu poprawienie wydBu|alno[ci i udarno[ci kosztem niewielkiego spadku twardo[ci i wytrzymaBo[ci " przesycanie (starzenie) - nagrzanie stali do temperatury, w której jeden lub wicej skBadników przechodzi do roztworu staBego, a nastpnie szybkie chBodzenie; wydzielanie si skBadnika przesyconego pod postaci drobnej drugiej fazy nosi nazw starzenia; stal staje si twardsza, bardziej wytrzymaBa ale mniej cigliwa i krucha Napr|enia wBasne (szcztkowe, rezydualne) - napr|enia w elementach i wyrobach stalowych nie poddanych dziaBaniu obci|eD. ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________21 Przyczyny powstawania napr|eD wBasnych: " w wyniku procesów technologicznych, " w wyniku przemian strukturalnych, " pod wpBywem monta|u, " pod wpBywem ró|nych procesów obróbki cieplnej (kucie, odlewanie), " pod wpBywem zmian temperatury, " wskutek celowego wprowadzania napr|eD (wstpne spr|anie) Rys. 26 Strefy w zBczu spawanym stali wglowej Rys. 27 Napr|enia walcownicze w dwuteownikach ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha Konstrukcje metalowe ______________________________________________________________________________________________22 Szczególnie du|e warto[ci napr|enia wBasne osigaj w wyniku procesów walcowania lub spawania. Ich niekorzystny wpByw mo|e si przejawia poprzez: " prowadzenie do powstawania i rozwoju pknie, " obni|enie siBy krytycznej w prtach [ciskanych, " obni|enie wytrzymaBo[ci zmczeniowej elementów, " wpByw na wielko[ odksztaBceD elementów, WBa[ciwo[ci fizyczne i mechaniczne stali WBa[ciwo[ci niezale|ne od skBadu chemicznego i sposobu obróbki: - wspóBczynnik spr|ysto[ci podBu|nej E= 205 GPa, - wspóBczynnik spr|ysto[ci poprzecznej G= 80 GPa, - wspóBczynnik Poissona ½ = 0.3, - gsto[ masy Á = 7850 kg/m3, - wspóBczynnik rozszerzalno[ci cieplnej µT = 12 x 10-6 1/oC WBa[ciwo[ci zale|ne od procesu technologicznego, skBadu chemicznego, sposobu obróbki mechanicznej i cieplnej wymagaj przeprowadzenia badaD wyrzymaBo[ciowych. Badania dotycz : " wytrzymalo[ci na rozciganie (napr|enie niszczce), " granicy spr|ysto[ci (graniczna warto[ napr|enia, przy którym nie powstaj jeszcze makroskopowe odksztaBcenia, " granica proporcjonalno[ci (punkt koDcowy odcinka proporcjonalno[ci), " granicy plastyczno[ci (pocztek plastycznej fazy pracy materiaBu), " wytrzymaBo[ci zmczeniowej (dla obci|eD zmiennych), " twardo[ci (opór przeciw wciskaniu bardzo twardego ciaBa obcego), " udarno[ (zdolno[ do przenoszenia obci|eD pod uderzeniem), " cigliwo[ (podatno[ na gicie, prostowanie i spczanie bez zniszczenia) " kujno[ (podatno[ na formowanie w temperaturze biaBego |aru bez szkody dla wytrzymaBo[ci. ______________________________________________________________________________________________ 2005-02-27 Politechnika Czstochowska Katedra Mechaniki Technicznej Dr in|.S.Labocha

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Konstrukcje metalowe Sem[1][1] VI Wyklad 05
Konstrukcje metalowe Sem VI Wyklad 03
Mechanika Budowli Sem[1][1] VI Wyklad 04
Mechanika Budowli Sem[1][1] VI Wyklad 02

więcej podobnych podstron