Жүктемелер мен әсерлер

1.

Қазақстан Республикасының ғылым және білім министрлігі
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
Сәулет-құрылыс факультеті
"Ғимараттар мен имараттарды жобалау" кафедрасы
«Металл конструкция" пәні бойынша
өзіндік жұмыс
Тақырыбы: Жүктемелер мен әсерлер. Жүктемелер үйлесімі
Тексерген: профессор т.ғ.д
Кудайбергенов Нурлан Баязитович
Орындаған:ПЗС-31 тобының студенті
Тоқчараев Жасұлан
Астана қаласы
2024 жыл

2.

Болат :
Болат-темір (Fe) көміртегімен (C)
қорытпасы. Бұл жағдайда құрамдағы
көміртектің үлесі аз: теорияда 2,14% - ға
дейін және әдетте практикада 1,5% - дан
аспайды. Кез-келген басқа қорытпалар
сияқты, болаттарда әрдайым қоспалар
болады (күкірт, фосфор, кремний) және
қасиеттерін жақсарту үшін легирлеуші
элементтер енгізілуі мүмкін.
Алюминий қорытпалары-негізгі массалық
бөлігі алюминий болып табылатын
қорытпалар. Алюминий қорытпаларындағы
ең көп таралған легирлеуші элементтер: мыс,
магний, марганец, кремний және мырыш.
Сирек-цирконий, литий, бериллий, титан.
Негізінен алюминий қорытпаларын екі
негізгі топқа бөлуге болады: құю
қорытпалары және деформацияланатын
(құрылымдық). Өз кезегінде құрылымдық
қорытпалар термиялық өңделген және
термиялық өңделмеген болып бөлінеді.
Алюминий:

3.

Болат
Металл құрылымдарында қолданылатын болаттың
ерекшеліктері :
• механикалық қасиеттері: статикалық әсерлерге
төзімділік (созылу кезіндегі уақытша қарсылық және
аққыштық шегі); динамикалық әсерлерге және сынғыш
бұзылуларға төзімділік (әр түрлі температурадағы соққы
тұтқырлығы); икемділік көрсеткіштері (салыстырмалы
ұзарту);
• болаттың тиісті химиялық құрамымен және оны өндіру
технологиясымен кепілдендірілген дәнекерлеу;
• коррозияға төзімділік.
Құрамындағы көміртегі үлесі бойынша барлық
көміртекті болаттар бөлінеді:
• Төмен Көміртекті (<0,3% С). Қолданылуы: аспаптардың
корпустары, Құрылыс құрылымдарында.
• Орташа Көміртекті (0,3 - 0,7% С). Қолдану: дөңгелектер,
біліктер, басқа машина жабдықтары
• .• Жоғары көміртекті (>0,7%). Қолдану: бөлшек,
серіппелер.

4.

Болат :
Құрылыс металл конструкциялары үшін
болат маркаларын таңдау.
Болат маркасын таңдағанда металға тапсырыс беруді
жеңілдету үшін құрылымдарды біріздендіруге, маркалар
мен профильдердің санын азайтуға тырысу керек.
Құрылыс конструкциялары үшін болат маркасын таңдау
материалдың жұмысына әсер ететін келесі
параметрлерге байланысты:
- құрылым орнатылатын және жұмыс істейтін ортаның
температурасы;
- динамикалық, діріл және ауыспалы жүктемелердегі
материал мен құрылымдардың жұмыс ерекшелігін
анықтайтын жүктеме сипаты;
- кернеу күйінің түрі және пайда болатын кернеулер
- өз кернеулерінің деңгейін, кернеулердің шоғырлану
дәрежесін және қосылу аймағындағы материалдың
қасиеттерін анықтайтын элементтерді қосу әдісі;
- элементтерде қолданылатын прокаттың қалыңдығы.
БОЛАТТЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ, ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ МЕХАНИКАЛЫҚ
ҚАСИЕТТЕРІ
Тығыздығы: 7700-7900 кг / м3 (7,7—7,9 г/см3).
* Балқу температурасы: 1450-1520°C.
* Үлес салмағы: 75500-77500 Н/м3.
* 20 °C температурада меншікті жылу
сыйымдылығы: 462 Дж/(кг·°C) (
* Балқудың меншікті жылуы: 84 кДж / кг (20 ккал/кг,
23 Вт·сағ/кг).
* T 100 °C температурада жылу өткізгіштік
коэффициенті: 50,2 Вт/(м * К·(30 маркалы көміртекті
болат).
* Болаттың созылу беріктігі: 314 МПа-дан 1,52 ГПа-ға
дейін.
* Түсі: күміс сұр.

5.

Болат
Маркалау
Жалпы сападағы құрылымдық көміртекті болаттардың негізгі
маркалары:Ст1кп2; Ст2пс; Ст3пс; Ст4-2; ...
Ст6сп3.
-Ст-Болаттың қарапайым сапада екенін көрсетеді.
-Бірінші Сан-ГОСТ бойынша нөмір (0-ден 6-ға дейін).
-Бірінші саннан кейін Г әрпі-марганецтің жоғарылауы (Mn) (Болаттың
қызуын жоғарылатуға қызмет етеді).
-сп; пс; кп- Болаттың тотықсыздану дәрежесі. тыныш, жартылай
тыныш, қайнаған. Болат неғұрлым тыныш болса, соғұрлым құйма
қимасының құрылымы мен химиялық құрамы біркелкі болады.
-Екінші Сан — Болат санатының нөмірі (1-ден 6-ға дейін-сан неғұрлым
жоғары болса, Болат параметрлерінің саны соғұрлым көп болады). 1ші санаттағы Болат санмен белгіленбейді.
-Сандар арасындағы сызықша Тапсырыс берушінің Болаттың
тотықсыздану дәрежесіне талап қоймағанын көрсетеді.
Қолдану
Ст1; Ст2-сым, шегелер, тойтармалар.
Ст3; Ст4-бекіткіштер, фасонды прокат.
Ст5; Ст6-әлсіз жүктелген біліктер, осьтер.

6.

Жоғары беріктігі мен икемділік болатты келесі
құрылыс қолданбалары үшін өте қолайлы етеді:
•Құрылыс қаңқалар
Болат :

7.

Жоғары беріктігі мен икемділік болатты келесі
құрылыс қолданбалары үшін өте қолайлы етеді:
•Коммерциялық зәулім ғимараттар
Болат :

8.

Жоғары беріктігі мен икемділік болатты келесі
құрылыс қолданбалары үшін өте қолайлы етеді:
•Инфрақұрылымдық құрылымдар
Болат :

9.

•Алюминий

10.

Алюминий қорытпалары және олардың құрамы,
қасиеттері және жұмыс ерекшеліктері
Құрылыс конструкциялары үшін құрамында легирлеуші компоненттер мен қоспалар 5-7% болатын
алюминий қорытпалары қолданылады (төмен беріктікке байланысты қоспалары 1% - ға дейінгі техникалық
алюминий өте сирек қолданылады және тек сәндік және қоршау элементтері үшін қолданылады).
Алюминий қорытпалары құрылыс конструкцияларында қолданылатын Деформацияланатын (қысыммен
өңделетін: престеу, сору, илемдеу, штамптау және т.б.) және негізінен машина жасауда қолданылатын құю
қорытпаларына бөлінеді.
Алюминий қорытпалары марганецпен, магниймен, кремниймен, мырышпен, мыспен, хроммен, титанмен
немесе бір уақытта осы компоненттердің бірнешеуімен легирленеді, соған байланысты қорытпа жүйесі атауы
мен маркасын алады.Алюминий қорытпалары әртүрлі термиялық өңдеу күйінде жеткізіледі нагартовка
(тойтарма, сорғыш).
Алюминий:

11.

Суретте. 1 кейбір алюминий қорытпаларының
созылу жұмысының диаграммалары
келтірілген (салыстыру үшін 3-болатқа қисық
берілген). Алюминий қорытпалары мен
Болаттың жұмысындағы ең маңызды
айырмашылықтар материалдардың
серпімділік модульдерін сипаттайтын
алюминий қорытпалары диаграммасының
бастапқы түзу сызықты бөлігінің кішірек
көлбеу бұрышында (болаттар үшін 2,1-104
кН/см2 және алюминий қорытпалары үшін
0,71-104 кН/см2), алюминий қорытпаларында
аққыштық алаңы болмаған кезде, сондай-ақ
салыстырмалы ұзару аз термиялық өңделген
қорытпалар.
Алюминий:

12.

Техникалық алюминийдің коррозияға төзімділігі өте жоғары, бірақ беріктігі төмен және иілгіш.
Алюминий-марганец және алюминий-магний қорытпалары коррозияға төзімділігі жоғары,
салыстырмалы түрде жоғары беріктікке ие және жақсы дәнекерленген. Көп компонентті
қорытпалар орташа және жоғары коррозияға төзімділікке, орташа және жоғары беріктікке ие
және дәнекерленген және тойтарылған тірек және қоршау конструкцияларында қолданылуы
мүмкін.Термиялық өңдеу қорытпалардың беріктік сипаттамаларын 1,3-1,5 есе арттырады.
Термиялық өңделген қорытпалардан жасалған конструкцияларды дәнекерлеу кезінде
термиялық әсер ету аймағында материалдың кейбір ыдырауы орын алады, оны дәнекерленген
қосылыстарды есептеу және жобалау кезінде ескеру қажет. АМг және АМц маркалы
қорытпалар термиялық тұрғыдан қатайтылмайды. Коррозияға төзімділікті арттыру үшін
алюминий қорытпаларын қаптауға болады (жартылай фабрикат өндірісінде таза алюминийдің
жұқа қабығымен жабылған).

13.

Алюминий
Алюминий қорытпаларын механикалық және термиялық
өңдеудің әріптік белгілері (жеткізу жағдайы):
P-жартылай оралған.
Н-нагартованные.
М-күйдірілген.
Т-шыңдалған және табиғи түрде қартайған.
TI-шыңдалған және жасанды түрде қартайған.
Деформацияланатын қорытпалар екі топқа бөлінеді:
термиялық өңделмеген және термиялық өңделген.
Алюминий қорытпалары-қатты күйдегі компоненттердің
ерігіштігі әртүрлі қос, үш және одан да күрделі жүйелер.
Таңбалауды жеңілдету үшін алюминийден басқа кейбір
қорытпаларды белгілеуде әріптердің көмегімен тағы бір
элемент (негізгі компонент), ал сандармен оның пайыздық
мөлшері көрсетіледі;
АМц-алюминий-марганец қорытпасы.
АМг-алюминий-магний.
АВ - алюминий-кремний (авиал).
Д-дуралумин.В-жоғары беріктігі бар қорытпа.
Сандардан кейінгі қорытпалардың таңбалауында прокаттың
немесе парақтың жеткізілу күйін, яғни металды механикалық
немесе термиялық өңдеу түрін білдіретін әріптер болуы
мүмкін.

14.

Алюминий :
Алюминий конструкцияларының өзіндік
салмағы
Алюминий қорытпаларының ең құнды
қасиеттерінің бірі-олардың салыстырмалы түрде
төмен салмағы, жоғары беріктігі. АМг, АМц, АВ2700 кг/м3, дуралумин - 2800 кг/м3 қорытпаларының
көлемдік салмағы, яғни қорытпалардың салмағы
болаттардың салмағынан үш есе (2,7-2,9 есе) аз.
Өздеріңіз білетіндей, құрылыс конструкцияларының
материалдық беріктігінің сипаттамасы ретінде өз
салмағын ескере отырып, есептелген қарсылықтың
көлемдік салмаққа қатынасы қарастырылады. Бұл
қатынас тұрақты қиманың бағанының биіктігімен
өлшенеді, оның негізінде өз салмағындағы кернеулер
есептелген кедергіге тең болады.
Осылайша, болатпен салыстырғанда дуралумин үшін бұл көрсеткіш 3,6 есе көп.
Бірақ Болат құрылымдардың салмағының алюминий конструкцияларының

15.

Болат :
САЛЫСТЫРУ
Болат алюминийге қарағанда тығызырақ
және ауыр, және бұл көп жағдайда оны
тамаша құрылыс өніміне айналдырады .
Дегенмен, Болат берік және тұрақты металл
болып табылады. Бұл салада не
таңдайтыныңыз, сайып келгенде, қайсысы
маңызды екеніне байланысты: иіру
процестеріне төзімділік пен төзімділік немесе
икемділік және бірегей пішіндерді қабылдау
қабілеті.
Белгілі бір жағдайларда алюминий бөлшектері мен
қорытпалары ойықтар мен сызаттарға бейім болса,
Болат әлдеқайда берік және деформациялану,
деформациялау немесе иілу ықтималдығы
әлдеқайда аз.
Алюминий, керісінше, болатқа қарағанда өте икемді
және серпімді. Бұл дегеніміз, оны кейде болатқа қол
жетімді емес жерлерде немесе пішіндерде
орналастыруға болады, бұл терең және түзу
қабырғалары бар бөлшектер үшін өте ыңғайлы
айналудың егжей-тегжейлі нұсқаларын жасауға
мүмкіндік береді.
Бұл элементтердің екеуі де коррозияға төзімділіктің керемет қасиеттеріне ие, егер олар дұрыс жасалған болса. Тот
баспайтын болат коррозияның барлық түрлеріне өте төзімді, тіпті көміртекті болатты тоттан және коррозияның басқа
түрлерінен қорғау үшін иіруден кейін салыстырмалы түрде оңай бояуға немесе өңдеуге болады. Сонымен қатар,
алюминий иіруден кейін ешқандай әрлеу немесе өңдеусіз тотқа табиғи түрде қарсы тұрады, яғни бұл төзімділікті ұнататын
және қаражаты шектеулі құрылыс мамандары үшін алюминий дұрыс таңдау болуы мүмкін. Дегенмен, металл ылғалды,
дымқыл немесе абразивті ортада жұмыс істейтін қолданбалар үшін тот баспайтын болат әдетте жақсы жұмыс істейді.
Алюминий:

16.

Жүктеме кезінде Болаттың жұмысы
кезеңде ст пропорционалдылық шегіне дейін серпімді деформациялар
болады (деформациялар кернеулерге пропорционалды-материалдың
жұмысы).
кезеңде кернеулер ст-тан ст-қа дейін артады. Феррит дәндерінде
р пайда болады. Кернеулер мен деформациялар арасындағы
ционалдылық бұзылады. Деформациялар кернеулерге қарағанда тез өсе
ы.
кезеңде кернеулер стг - ға тең. Феррит дәндерінде сдысу сызықтары
, бұл үлкен деформациялардың дамуына әкеледі. Төмен көміртекті
шамамен
1,5-2%
болатын
сұйықтық
алаңы
пайда
Деформацияның дамуы феррит дәндерінің серпімді және қайтымсыз
нәтижесінде пайда болады. Жүктемені алып тастағанда, Болат
ациясының серпімді бөлігі қайтарылады, ал серпімді емес бөлігі қалады,
дық деформацияларға әкеледі.
ші кезеңде кернеулер о-дан О-ға дейін артады. Деформациялардың
а перлиттің берік және қатаң дәндері кедергі келтіреді. Феррит пен
дәндерінің бірлескен сдысуын қалыптастыру үшін феррит дәндері перлит
нің айналасында болуы керек, бұл кернеудің жоғарылауына әкеледі. Бұл
зін-өзі нығайту кезеңі деп аталады. Ондағы Материал серпімді пластик
жұмыс істейді.
кезеңде мойынның пайда болуына байланысты кернеулердің
еуі байқалады (әлсіз жерде үлгінің көлденең қимасының жергілікті
еуі). Мойындағы көлденең қима қарқынды түрде азаяды, нәтижесінде
жыртылуына әкеледі.
Созылу кезіндегі көміртекті болаттың жұмысын келесі
түрде ұсынуға болады

17.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА
РАХМЕТ!