Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Особенности материалов, применяемых для несущих конструкций висячих покрытий

Особенности материалов, применяемых для несущих конструкций висячих покрытий



Для несущих систем висячих покрытий применяют: арматурную сталь, пучки высокопрочной проволоки, стальные канаты и тросы, профильную и листовую горячекатаную сталь и алюминиевые сплавы. Каждый из этих материалов обладает специфическими свойствами, которые должны учитываться при проектировании покрытия.
Арматурная сталь неоднократно применялась в висячих покрытиях, главным образом в висячих предварительно-напряженных железобетонных оболочках; наиболее перспективны термоупрочненные стали классов At-V и At-VI.
Так, в покрытии гаража в Красноярске и шламбассейна в Еманжелинске была применена круглая арматурная сталь 25Г2С, упрочненная вытяжкой до ε=3,5%. К достинствам арматурной стали следует отнести ее относительно невысокую стоимость, большую, чем у канатных проволок, коррозионную стойкость, вследствие меньшей поверхности при равной площади сечения, большой модуль упругости и, следовательно, сравнительно меньшую деформативность покрытия, а также легкость закрепления на концах. Недостаток арматурной стали — ее меньшая прочность по сравнению с канатной проволокой, что приводит к значительно меньшей несущей способности элементов из арматурной стали по сравнению с несущей способностью стальных канатов. Небольшая (до 15 м) длина прокатываемой арматуры осложняет устройство элементов большой длины, так как сварка стыков может привести к местному разупрочнению элемента, что также ограничивает ее применение.
Пучки из параллельных проволок, семипроволочные пряди и невитые канаты. Арматурные пучки пряди образуют из гладкой высокопрочной проволоки по ГОСТ 7348—65, канатной проволоки по ГОСТ 7372—79 и высокопрочной проволоки периодического профиля по ГОСТ 8480—63 диаметром 3—8 мм. Меньшая, чем у арматурной стали, коррозионная стойкость этих видов арматуры позволяет рекомендовать их к применению только при условии соответствующей защиты, например в висячих железобетонных оболочках.
Стальные спиральные канаты и тросы. Наибольшим распространением при изготовлении несущих элементов висячих покрытий пользуются: спиральные канаты из круглых проволок по ГОСТ (3062—3065)—66 и ГОСТ 13840—68, спиральные канаты из фасонных проволок — закрытые по ГОСТ 3090—73, ГОСТ (7675 и 7676) —73, ГОСТ (18900—18902) — 73 и канаты-тросы двойной свивки (семипрядевые) по ГОСТ (3066—3068)—74, ГОСТ 3081—80, ГОСТ 7667—69, ГОСТ 7669—80 и ГОСТ 14954—69. Они изготовляются свивкой вокруг сердечника, из светлой или оцинкованной проволоки с временным сопротивлением разрыву 1200—1800 МПа и более.
В качестве сердечника спиральных и закрытых канатов для постоянных сооружений применяется стальная проволока той же марки, что и проволоки каната. He рекомендуется применять стальные канаты с органическим сердечником (широко применяемые при монтажных работах) в постоянных сооружениях вследствие их меньшей продольной жесткости и возможности коррозии внутри каната.
Свивка каната вызывает в отдельных проволоках небольшие дополнительные изгибные напряжения и поэтому агрегатная прочность каната — его расчетное разрывное усилие всегда меньше произведения расчетной площади сечения всех проволок на временное сопротивление разрыву материала проволок (все эти данные приводятся в ГОСТах на канаты).
Расчетные сопротивления стальных канатов см. СНиП.
Свивка канатов также уменьшает его продольную жесткость и, по данным А.Н. Динника, теоретически модуль упругости каната должен быть:
Особенности материалов, применяемых для несущих конструкций висячих покрытий

Реальный модуль упругости каната до его вытяжки на монтаже обычно меньше теоретического, так как в процессе транспортирования и обработки каната плотность свивки проволок нарушается.
Чтобы достичь более равномерной работы всего сечения каната, а также повысить и стабилизировать его модуль упругости, непосредственно перед установкой в конструкцию рекомендуется проводить предварительную вытяжку канатов. Предварительную вытяжку осуществляют либо однократным натяжением каната с выдержкой в течение 30—45 мин под усилием, на 10—15 % превышающим расчетное, либо двучетырехкратным натяжением каната таким же усилием с промежуточными разгрузками каната до нулевого усилия. Предварительная вытяжка снижает неупругие деформации каната, вызванные расстройством плотности свивки проволок, а также снимает значительную часть деформации ползучести материала проволок.
Концы канатов для прикрепления их к опорной конструкции должны иметь анкерные устройства. Наиболее универсальным креплением, пригодным для канатов всех типов, являются заливные анкеры, в стаканах которых концы проволок каната загибаются и заливаются легкоплавким (температура разлива 460—480° С) сплавом ЦАМ 9—1,6, содержащим цинк, 9—11 % алюминия и 1—2% меди. Конструкция некоторых типов заливных анкеров, применяемых в висячих конструкциях, и их генеральные размеры показаны ранее.
В ряде случаев при массовом изготовлении, статической нагрузке на канат и сравнительно небольшом диаметре каната (не более 40—50 мм) целесообразно применять гильзоклиновые анкеры. В этих анкерах сцепление гильзы с канатом происходит в результате затекания металла гильзы между проволоками элемента или пряди во время проталкивания гильзы с вставленным в нее канатом и клином через фильтер, имеющий меньший диаметр, чем начальный наружный диаметр гильзы. Во время проталкивания мягкий металл гильзы (обычно Ст3) приходит в пластическое состояние и заполняет пространства между проволоками и гильзой, создавая неразъемное сцепление между ними.
Для защиты от коррозии применяют канаты из проволоки, оцинкованной горячим способом, или на готовый канат из светлой (неоцинко-ванной) проволоки наносят слой металлического покрытия (цинка, свинца, латуни, алюминия) или слой пластмассового (полимерного, полиамидного) покрытия. Вид покрытия и толщина его слоя определяются степенью агрессивности среды. Канаты, работающие в неагрессивных средах, обычно достаточно смазать специальными защитными или эксплуатационными смазками, применяемыми при хранении канатов.
Профильный металл, применяемый для изгибно-жестких вант, и листовой металл, применяемый для металлических мембран, обычно не отличается от подобного материала, применяемого в традиционных металлических конструкциях; здесь также применяются малоуглеродистая и низколегированная сталь. Однако для тонких стальных мембран ввиду их очень большой поверхности, могущей подвергаться коррозионным повреждениям, желательно применение атмосфероустойчивой стали типа «Кортен»—10XHДП.

Добавлено Serxio 16-02-2016, 17:37 Просмотров: 1 007
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent