МЕТАЛЛУРГИЯ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ В НИЖНЕМ НОВГОРОДЕ - Студенческий научный форум

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

МЕТАЛЛУРГИЯ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ В НИЖНЕМ НОВГОРОДЕ

Неменков С.В. 1, Миразизян Е.Д. 2, Раскатов М.В. 2
1НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
2МБОУ СОШ № 123
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Металлургия начала свою жизнь с древних времён, на рубеже неолита и энеолита (медно - каменного века) человечество овладело выплавкой меди. На рубеже III - II тысячелетий до н.э. на территории Восточной Европы поселились предки славян, примерно тогда же начался бронзовый век. В те времена у племён стали появляться металлические орудия труда и оружие, что обусловило быстрое развитие племён и их разделение. Позже (примерно с 400 г.) славяне научились делать железо, что резко повысило эффективность земледелия, появились железные топоры, плуги и серпы.

Современная металлургия - это в наше время совокупность многих технологических процессов и производств, сюда входят:

1) добыча руд металлов;

2) обогащение;

3) извлечение и рафинирование металлов;

4) получение изделий из металлических порошков;

5) рафинирование металлов кристаллофизическими методами;

6) разливка сплавов в слитки;

7) обработка металлов давлением;

8) термомеханическая, термическая и термо - химическая обработка для придания металлам заданных свойств.

Черная и цветная металлургия считаются основой всей промышленности, её продукция находит применение в машиностроении, строительстве и сельском хозяйстве.

Металлургия - область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов. В первоначальном, узком значении -искусство извлечения металлов из руд. В настоящее время металлургия является также отраслью промышленности.

К металлургии относятся:

  • производство металлов из природного сырья и других металлосодержащих продуктов;

  • получение сплавов;

  • обработка металлов в горячем и холодном состоянии;

  • сварка;

  • нанесение покрытий из металлов;

  • область материаловедения, изучающая физическое и химическое поведение металлов, интерметаллидов и сплавов.

К металлургии примыкает разработка, производство и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности.

С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов.

Обобщённое название лиц, занятых в металлургии - металлург.

История развития металлургии

Первые свидетельства того, что человек занимался металлургией, относятся к 5-6 тысячелетиям до н. э. и были найдены в Майданеке, Плоднике и других местах в Сербии (в том числе медный топор 5500 лет до н. э., относящийся к культуре винчу), Болгарии (5000 лет до н. э.), Португалия, Испании, Стоунхендже (Великобритания).

Однако, как это нередко случается со столь давними явлениями, возраст не всегда может быть точно определён.

В культуре ранних времён присутствуют серебро, медь, олово и метеоритное железо, позволявшие вести ограниченную металлообработку. Так, высоко ценились «Небесные кинжалы» - египетское оружие, созданное из метеоритного железа 3000 лет до н. э. Но, научившись добывать медь и олово из горной породы и получать сплав, названный бронзой, люди в 3500 годы до н. э. вступили в Бронзовый век.

Получение железа из руды и выплавка металла было гораздо сложнее. Считается, что технология была изобретена хеттами примерно в 1200 году до н. э., что стало началом Железного века. Секрет добычи и изготовления железа стал ключевым фактором могущества филистимлян.

Следы развития чёрной металлургии можно отследить во многих прошлых культурах и цивилизациях. Сюда входят древние и средневековые королевства и империи Среднего Востока и Ближнего Востока, древний Египет и Анатолия (Турция), Карфаген, греки и римляне античной и средневековой Европы, Китай, Индия, Япония и т.д.

Нужно заметить, что многие методы, устройства и технологии металлургии первоначально были придуманы в Древнем Китае, а потом и европейцы освоили это ремесло (изобретя доменные печи, чугун, сталь, гидр молоты и т. п.).

Тем не менее, последние исследования свидетельствуют о том, что технологии римлян были гораздо более продвинутыми, чем предполагалось ранее, особенно в области горной добычи и ковки.

Металлургия в первоначальном значении - искусство извлечения металлов из руд. Возникла металлургия еще в глубокой древности. При раскопках были найдены следы выплавки меди, датированные еще 7-6-м тысячелетием до н.э. И примерно в то же время человеку стали известны такие самородные металлы, как серебро, золото, медь, железо с метеоритов.

Сначала железо и медь обрабатывали в холодном состоянии. Металл поддавался такой обработке. Более широкое распространение медные изделия получили с изобретением ковки - горячей кузнечной обработки.

Затем широко распространилась бронза (2-е тысячелетие до н.э.). Бронза - это сплав меди с оловом, по качеству она намного превосходила медь. Это и устойчивость против коррозии, и твёрдость, и острота лезвия, и лучшее заполнение литейных форм. Это был переход к бронзовому веку.

Следующим этапом человек научился получать из руд железо. Процесс его получения заключался в использовании сыродутных горнов и был малопроизводителен. Этот процесс стали улучшать - ввели обогащение железа углеродом и последующую его закалку. Так получилась сталь. И к 1-му тысячелетию до н.э. железо стало наиболее распространенным среди используемых человеком материалов (Европа, Азия).

Развитие металлургии в средневековье

Развитие производительных сил Западной Европы в эпоху классического средневековья нашло яркое выражение не только в подъеме ее городов, росте городского ремесла, дальнейшем разделении труда и расширении торговли, успехах итальянского и фланёрского сукноделия. Выдающуюся роль при этом сыграло также развитие металлургии, особенно в странах Центральной Европы (в Германии, Чехии, Венгрии, Австрии, Штирии, Ка- ринтии).

Развитие металлургии стимулировалось многими обстоятельствами и прежде всего тем, что железо было абсолютно необходимо для феодалов, чтобы господствовать над крепостными, и этим последним, чтобы работать на своих господ. Без кольчуги, копья и меча рыцари средневековья так же не могли воевать, как в свою очередь без лемеха и серпа крестьяне оказались бы не в состоянии добывать хлеб насущный. Когда же с XI в. начался экономический подъем средневековых городов, то их техническая культура и прежде всего высокая техника цехового ремесла без железа и стали были бы просто немыслимыми.

Между тем отдельное поместье, как правило, было не в состоянии решить проблему железа, а для многих областей производство железа оставалось совершенно недоступным. Организация металлургического производства неизбежно становилась крайне сложным делом, выходящим за рамки экономических возможностей поместья. Она предполагала широкие поиски руды на обширных территориях и уже по одной этой причине не укладывалась в границы изолированного феодального поместья. Вместе с тем расширение металлургического производства предполагало свободную миграцию населения или во всяком случае его перемещение из одних центров рудных богатств в другие. Ведь сырьевая база такого производства многократно перемещалась в самых разнообразных направлениях. В дальнейшем, с усложнением технологии в XIV-XV вв., производство железа потребовало строительства сложных печей и, следовательно, таких капитальных затрат, которые оказывались не под силу крепостному крестьянину и не укладывались в узкие пределы экономической политики феодалов. Металлургия все больше теряет уже в XIV-XV вв. характер крестьянских промыслов, и в ее сферах появляется капиталистическая мануфактура. Купеческий капитал берет инициативу в свои руки и проникает в разные отрасли горной и цветной металлургии, в эту доходную область средневековой промышленности. Наглядное представление об этом дает деятельность династии аугсбургских купцов Фуггеров, которые в XV-XVI вв. владели многочисленными медными и серебряными рудниками в Венгрии, Тироле, Каринтии и рудниками в Испании, где добывалась ртуть.

В позднее средневековье металлургия и металлообработка идут значительно дальше в развитии своей техники и главное в увеличении масштабов производства. Влияние капиталистической мануфактуры сказывалось при этом самым положительным образом.

Развитие металлургии в новое время

В новое время сформировалась металлургия, которую мы в новое время видим сейчас. В новое время произошла машинизация металлургии, так – как, промышленной революции требовался металл то первой отраслью где произошла модернизация металл, то первой отраслью где произошла модернизация была металлургия. Стали применятся новые типы печей, механизмов. Большая часть сортов стали и чугуна появилась именно в новое время.

Металлургия в XIX веке

Создание машиностроения и других отраслей крупной индустрии потребовало технического перевооружения металлургии. Значение металлов и сплавов быстро возрастало, что вызвало необходимость увеличить выплавку чугуна, железа, стали и специальных сплавов на основе железа, а также цветных металлов (меди, олова, цинка и их сплавов, некоторых редких металлов). Известные ранее способы получения железа, применявшиеся в мануфактуре, уже не могли удовлетворить, требований производства ни в количественном, ни в качественном отношении.

Возросший спрос на железо привел к крупным изменениям в доменном производстве. Развитие черной металлургии базировалось главным «образом на двустадийном производстве железа: выплавке в доменной печи чугуна, с последующим переделом его в железо в кричном горне. Усовершенствованная доменная печь, оборудованная соответствующими техническими устройствами, была рассчитана па непрерывность действия; в то же время передел чугуна в железо был процессом периодическим. Выплавленный в доменной печи чугун был жидким, а крица в кричном горне - пористой, тестообразной, твердое железо в ней было перемешано с жидким шлаком.

Со второй половины XVIII и до 70-х годов XIX века в доменном деле произошли крупнейшие технические сдвиги: возросли высота и объем доменных печей, улучшился коэффициент использования их полезного объема, интенсифицировался сам процесс. Этому способствовали перевод домен на горячее дутье воздухом, нагреваемым в специальных аппаратах - кауперах, переход па минеральное топливо, использование новых средств подачи воздуха в печь.

Доменные печи мануфактурного периода работали исключительно на древесном угле, потребность в котором возрастала соответственно увеличению темпов производства металла. Это привело к уничтожению лесов на огромных территориях ряда западноевропейских стран. Особенно тяжелый топливный кризис ощущали Англия, Франция и другие страны с высокоразвитой черной металлургией. Острая необходимость в металле и отсутствие лесов побудили, например, английских предпринимателей ввозить металл из других стран, в том числе из России, которая до начала XIX в. играла важнейшую роль в экспорте металла. В 1800 г. Россия производила 10 млн. пудов чугуна, в то время как Англия - всего лишь 8 млн. пудов.

Идея замены древесного угля в доменном процессе другим видом топлива высказывалась в Англии еще в XVII в. Однако попытки использовать минеральное топливо в металлургическом производстве долгие годы не давали положительных результатов, так как в то время еще не были изучены физико-химические процессы, происходящие в печи, и условия коксования каменного угля.

Практически проблему использования минерального топлива в доменном производстве осуществил в 1735 г. английский инженер-металлург, владелец железоделательного завода в Колбрукдейле Авраам Дерби-сын. Он использовал опыт своих предшественников, но применил для доменной плавки не обычный каменный уголь, а специально переработанный продукт - кокс. Осуществить на практике идею плавки в доменной печи на минеральном топливе было труднее, чем думал Дерби, поэтому ему пришлось изучать физико-химические и технологические факторы, влиявшие на процесс получения кокса. Он испытывал различные новые марки углей, изменял температуру, режимы коксования, подбирал подходящие флюсы для ошлакования примесей. Разрешить проблему доменной плавки удалось лишь после того, как Дерби перешел от применения каменного угля, содержащего большое количество золы и других примесей, преимущественно серы, к использованию кокса. Нововведение, предложенное Дерби, ряд лет не выходило за рамки его собственного производства. Только с 1747 г. кокс стали применять на других металлургических заводах Англии. Результаты не замедлили сказаться: к 1796 г. в Англии плавка чугуна на древесном угле была прекращена и 121 доменная печь, работающая на коксе, выплавляла около 7750 тыс. пудов чугуна.

Применение более калорийного кокса потребовало увеличения количества, подаваемого в доменную печь воздуха. На своем заводе Дерби применил для привода воздуходувок паровую машину Ньюкомена. Она приводила в действие насосы, которые подавали уже ранее отработанную воду на водяные колеса - двигатели воздуходувных мехов. Несмотря на то, что сам паровой двигатель не обладал универсальностью и был маломощным, но даже и этот небольшой дополнительный приток воды на колеса позволял увеличить количество воздуха, подаваемого в домну.

В России первые попытки применить каменный уголь в качестве минерального топлива для доменного процесса были предприняты в 1795 г. на Луганском чугунолитейном заводе Донбасса.

Организация выплавки чугуна на минеральном топливе была начата в 1845 г. в Керчи, где была построена доменная печь, предназначенная для работы на антраците. Продолжались и другие опыты, которые в 1870 г. закончились весьма успешно на Лисичанском казенном заводе. Доменная печь этого завода, работавшая на минеральном топливе, выдала в первый год 200 т., во второй 510 т чугуна.

Современная металлургия

Современнуюметаллургию можно назвать металлургией сплавов. Их бесчисленной множество. Наиболее распространённые это сталь‐сплав железа с углеродом, с содержанием последнего мене 2.14 %, чугун‐сплав железа и углерода с содержанием последнего более 2.14 %, дюралюминий‐торговая марка одного из первых, упрочняемых старением алюминиевых сплавов марка одного из первых, упрочняемых старением алюминиевых сплавов.

Кроме это существует ещё огромное количество сплавов: титановые, алюминиевые, хромомолибденовые, драгоценные.

Виды современной металлургии:

Современную металлургию можно поделить на две большие группы. Чёрная металлургия и цветная металлургия.

Цветнаяметаллургия - отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.

Чёрная металлургия - отрасль тяжёлой промышленности, объединяющая технологически и организационно предприятия по добыче и обогащению рудного и нерудного сырья, по производству огнеупоров, продуктов коксохимической промышленности, чугуна, стали, проката, ферросплавов, стальных и чугунных труб, а также изделий дальнейшего передела (рельсовых скреплений, белой жести, оцинкованного железа), металлических порошков чёрных металлов.

Сталь - сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода встали от 0,1 до 2,14 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность их вязкость.

Чугун- сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний): меньше - сталь. Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость.

Дюралюминий - собирательное обозначение группы высокопрочных сплавов на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца.

Будущая металлургия.

Впервые в мировой практике реализация промышленных процессов водородного восстановления оксидов тугоплавких металлов и плазменной восстановительной плавки оксидов группы железа. Процессы отличаются энергии - ресурсосбережением, получением продуктов с особыми эксплуатационными свойствами и совместимостью с окружающей средой.

Применительно к процессам плазменной обработки следует отметить создание на базе фундаментальных исследований взаимодействия с веществом высокочастотного разряда пониженного давления новых эффективных плазменных технологий и разработку с помощью плазменного напыления эффективных титановых имплантатов.

Опробован ряд процессов при воздействии термической плазмы на газовые среды расплавы и растворы, в том числе применительно к процессам переработки техногенного сырья. Особо можно отметить процессы имеющие прикладное значение процессы, имеющие прикладное значение плазменно - каталитический реформинг углеводородного сырья для получения водорода и плазменную деструкцию органических примесей в сточных водах.

Практическое применение

Металлургия находит применение во многих отраслях промышленности. Например: чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (3/4 отлитого металла из доменной печи идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство). Основным исходным сырьем для получения черных металлов являются железная руда, марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов. Одним из высокотехнологичных сплавов является низколегированная сталь, которая в настоящее время широко используется в строительстве. К низколегированным сталям относятся стали с содержанием легирующих элементов менее 3% (кроме углерода). Если в стали содержание углерода составляет от 3 до 10%, то такая сталь называется среднелегированная, если же легирующих элементов более чем 10%, то такую сталь называют высоколегированной. Основной особенностью низколегированной стали является недорогие легирующие элементы, которые, несмотря на это отличаются низкой склонностью к повышенным разрушениям, и повышенной прочностью. Использовать низколегированные стали в строительстве очень выгодно, так как это позволяет значительно сократить общую массу строительных конструкций и плюс ко всему получить существенную экономию металла. Ко всему прочему, используя в строительстве низколегированную сталь, можно значительно повысить конструкционную надёжность и значительно уменьшить склонность этих конструкций к разрушению. Одним из наиболее выгодных вариантов применения в строительстве низколегированных сталей, для перекрытия зданий с большим пролётом являются висячие покрытия.

Висячими называют покрытия, в которых главные несущие конструкции работают на растяжение. Они могут быть образованы из стальных стержней, тросов, фасонного проката, стальных листов. При проектировании висячих покрытий следует учитывать их высокую деформативность. Дополнительные провесы (прогибы) гибкой нити определяются двумя причинами: упругими удлинениями нити при ее растяжении (рис. 1, а) и кинематическими перемещениями. Нить всегда стремится наилучшим образом приспособиться к нагрузке, поэтому ее конфигурация при изменении положения поперечной нагрузки всякий раз меняется (рис. 1, б, в) и, казалось бы, ценное качество превращается в основной недостаток, требующий применения специальных мер по сохранению формы (стабилизации) нити.

Другим важным фактором является необходимость уравновесить растягивающие усилия в нитях путем создания опорного контура с элементами, работающими на сжатие. Именно эти обстоятельства и стремление к их преодолению явились причиной большого разнообразия конструктивных форм висячих покрытий. Единая терминология и система классификации висячих покрытий пока еще не сложилась, поэтому мы условно будем делить их на пять групп:

• Однопоясные системы (рис.2, а) представляющие собой параллельно или радиально расположенные нити, по которым уложены ограждающие конструкции. Последние должны быть достаточно тяжелыми для того, чтобы доли локальной снеговой нагрзки и ветрового отсоса были малы по сравнению с постоянной нагрузкой и не сильно влияли на кинематические перемещения.

Рис. 1 Дополнительные провесы гибкой нити: а-вызванные упругими удлинениями; б,в-то же, кинематическими перемещениями.

Обычно это железобетонные плиты. Для дополнительной стабилизации плиты до замоноличивания швов могут быть пригружены временной монтажной нагрузкой, которая после набора бетоном прочности снимается. Это позволяет превратить систему в предварительно сжатую железобетонную оболочку. Аналогичный результат можно получить при использовании для замоноличивания швов расширяющегося цемента. Другим вариантом стабилизации покрытий на основе однопоясных систем является применение нитей конечной жесткости, вьшолненных из прокатных профилей в виде сплошностенчатых либо сквозных конструкций.

• В двухпоясных системах висячих покрытий (рис.2, б) стабилизацию осуществляют путем введения дополнительной нити, которая через подвески (распорки) или решетку догружает несущую нить.

• В перекрестных системах висячих покрытий двоякой кривизны (рис.2, в) стабилизирующие нити располагают перпендикулярно или под углом к несущим. Форму поверхности перекрестных систем обычно принимают в виде гиперболического параболоида (гипара).

• Мембранные покрытия не содержат в своем составе канатов, их выполняют из листовой стали, сочетающей несущие и ограждающие функции.

• Конструкции комбинированных вантовых покрытий (рис.2, г) весьма разнообразны. Их характерной особенностью является наличие жесткой конструкции, поддерживаемой вантами. Преимуществами висячих покрытий являются: полное использование несущей способности высокопрочных сталей и как следствие малый собственный вес и сравнительно низкая стоимость несущих конструкций (увеличение прочности стали опережает рост ее стоимости); разнообразие форм и архитектурная выразительность зданий; транспортабельность элементов висячих покрытий (тросов в бухтах, металлических оболочек — в рулонах); удобство монтажа (почти без лесов и подмостей, без кранов большой грузоподъемности); высокая сейсмостойкость. К недостаткам висячих покрытий относятся: повышенная деформативность; необходимость устройства дополнительных конструкций для восприятия распора; относительная трудность водоотвода. Как уже отмечалось, терминология по висячим покрьггиям еще окончательно не сформировалась, поэтому будем пользоваться следующими понятиями: нить - гибкий провисающий стержень, работающий на растяжение и несущий поперечную нагрузку в пролете; гибкая нить - нить с нулевой изгибной жесткостью, работающая только на растяжение; жесткая нить - нить конечной изгибной жесткости, работающая в основном на растяжение, но способная воспринимать относительно небольшие изгибающие моменты; струна - гибкий практически не провисающий стержень, работающий на растяжение и несущий поперечную нагрузку; ванта - прямолинейный или провисающий стержень, работающий на растяжение, не несущий поперечной нагрузки в пролете; канат - гибкий стержень из тонких стальных проволок, объединенных в систему путем свивки, прошивки, склеиванием и другими способами; трос - разновидность каната, в котором проволоки свиты в пряди, а пряди - в канат.

Рис. 2. Системы висячих покрытий: а-однопоясные; б-двухпоясные; в-перекрёстные; г-комбинированные.

Для покрытий зальных помещений общественных зданий с пролетами 50 - 100 м и более целесообразно применение висячих конструкций, в которых основными несущими элементами служат стальные тросы, сети из тросов, а также тонкие мембраны из листовой стали или алюминия. Эти несущие элементы конструкций, закрепленные по концам на опорах, провисают, образуя линию гибкой нити, и работают на растяжение. Впервые авторские права на устройство висячих сетчатых конструкций были получены в 1895 г. выдающимся русским инженером и ученым, почетным академиком В. Г. Шуховым. В висячих конструкциях эффективно используется работа высокопрочных стальных тросов или листов на растяжение. Благодаря этому все элементы покрытия могут иметь предельно малые сечения. Висячие системы позволяют устраивать покрытия над зданиями разнообразной формы в плане. Стрела прогиба висячих конструкций составляет 1/15 - 1/25 пролета (рис. 1), что по сравнению с пологими выпуклыми покрытиями (со стрелой подъем 1/5 -1/8 пролета) позволяет значительно уменьшить строительный объем здания. Вогнутая внутрь поверхность висячих конструкций способствует рассеиванию звуковой энергии в зале, т. е. благоприятна для решения акустических задач. Система тросов, перекинутых с опоры на опору, служит основанием для устройства ограждающей конструкции покрытия. Вместе с тем, висячие конструкции передают на опоры не только вертикальные, но и горизонтальные усилия, направленные внутрь сооружения. Для их восприятия необходимо устройство мощного жесткого опорного контура или оттяжек, надежно за анкеренных в грунте, что требует выполнения трудоемких неиндустриальных работ и дополнительной затраты материалов. В висячих покрытиях необходимо исключить возможность вывертывания конструкции в обратную сторону под воздействием отсоса, возникающего при ветровых нагрузках (0,6 - 0,8 от ветрового напора), а также вибрации и явлений резонанса, местного провисания при неравномерных нагрузках. Предупреждение этих явлений также вызывает необходимость в дополнительной затрате материала и увеличивает трудоемкость работ. Опорные контуры висячих покрытий могут быть двух видов: незамкнутые и замкнутые. Незамкнутый опорный контур характерен для висячих покрытий прямоугольных зданий с опорами в виде колонн, расположенных по двум противоположным сторонам.

Как известно, покрытия из висячих стальных мембран-оболочек весьма эффективны как по расходу материалов на здание, так и по скорости возведения. Они нашли значительное применение при возведении олимпийских объектов в Москве к Олимпиаде 1980г.

1. Предполагаемая к обсуждению работа является частью бакалаврской ВКР, выполненной мной в 2014/2015 году под руководством кафедры Металлических Конструкций ННГАСУ. За основу для её выполнения принято конструктивное решение шатрового покрытия с применением мембраны-оболочки для закрытой автостоянки в Усть-Илимске, круглой в плане, диаметром 206м [1, стр. 320…325].Толщина мембраны на большей части пролёта покрытия была принята 6мм. Радиальные рёбра с шагом 12 м (по наружному контуру) выполнены из сварного тавра, к которому снизу прикреплены напрягающие тросы. Кольцевые рёбра с шагом 5 м выполнены из швеллерного профиля. После предварительного напряжения радиально  кольцевой сети по ней раскатывали рулоны мембраны, изготовленные в виде секторов шириной по 12 м (по наружной кромке). Наружное кольцо было принято железобетонное, как сжатое, внутреннее стальное сваренное из двутавра, опирающееся на центральную стойку.

2. В качестве темы моей ВКР разработан вариант выставочного павильона круглого в плане, диаметром 55 м шатрового типа из стальной мембраны, толщиной 6 мм. Общий вид по фасаду и схема планировочной организации местности показан на рис. 1, 2. Конструктивный план на отм. 0.000 показан на рис. 3, разрез на рис. 4, план несущих конструкций покрытия на рис. 5, 6. Разрез на рис. 7. Наружное кольцо на рис. 8, внутреннее  на рис. 9. Шаг радиальных рёбер по наружному кольцу (рис. 8)8,6 м, внутреннее кольцо диаметром 1,5 м применено из необходимости конструктивного размещения сходящихся на него радиальных рёбер.

Рис. 1 Общий вид по фасаду (АС)

Рис. 2. Схема планировочной организации участка (АС)

Рис. 3 Конструктивный план на отм 0.000 (АС)

Рис. 4. Конструктивный разрез павильона 1-1 (АС)

Рис.5 План несущих конструкций покрытия (КМ). 1полотно мембраны, 2светопрозрачное покрытие

Рис. 6. Монтажная схема несущих элементов покрытия (КМ). 1полотно мембраны, 2светопрозранчое покрытие, а,брадиальные элементы, вэлементы наружнего опорного кольца, г,д,е,ж,и,ккольцевые элементы шатрового покрытия, мэлементы внутреннего опорного кольца.

Рис. 7. Разрез 11 (КМ)

Рис. 8. Наружное опорное кольцо (2)КМ

Рис. 9. Внутреннее опорное кольцо (3)КМ

Рис. 9. Вид 33 (КМ)

Поперечное сечение радиальных рёбер («постели» под мембрану) принято из тавра на основе анализа вертикальных перемещений КЭ-модели шатрового покрытия сечения: пояс  400х10 мм, стенка  200х8 мм. Поперечное сечение наружного опорного кольцакоробчатое размерами: 2000х20 мм - горизонтальные пояса, 1000х10 мм вертикальные стенки, внутри кольца размещены вертикальные диафрагмы жёсткости с шагом 3 м. Поперечное сечение внутреннего кольца (рис. 9) принято из горизонтального листа диаметром 1900 мм, толщиной 20 мм, подкрепленного на центральной стойке вертикальными крестовыми рёбрами жёсткости высотой 500 мм (500х10-2шт.) Кольцевые рёбра жёсткости с переменным шагом 3…4 м (шаг уточняем в процессе анализа КЭ-модели) из замкнутого гнутого профиля 180х8 мм. Центральная стойка из трубы сечением 1500х20 мм. Крепление мембраны к радиальным рёбрам, наружному и внутреннему кольцам - на высокопрочных болтах Ø 20 мм в 2 ряда.

Вывод

Металлургия появилась на заре развития человечества. Сыграла важную роль в его развитии, предопределила многие исторические события.

Современная металлургия во многом формирует наш быт и оказывает огромное влияние на развитие современного человека.

Без металлургии невозможно представить современный мир.

В будущем металлургия во многом займется самосовершенствованием. Энергии ресурсы - сбережением, созданием новых высокопрочных сплавов, применением новых технологий, основанных на использовании молекулярного подхода молекулярного подхода.

Список литературы

  1. Бобрешова С.В. Технология 8 класс

  2. Гончаров Б.А. Технология 8 класс

  3. Засядько Ю. Технология 8 класс

  4. Программа по учебному предмету «Технология» для 5-8 классов общеобразовательных учреждений подготовлена в соответствии с федеральным государственным стандартом (2010 г.) основного общего образования второго поколения и требованиями к уровню подготовки учащихся общеобразовательных учреждений.

  5. Технология. Обслуживающий труд: 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений (Н.В.Синицина, О.В.Табурчак, О.А.Кожина и др.); под ред. В.Д. Симоненко. –М.: Витана – Граф,2010

  6. Металлические конструкции. Спецкурс : учеб. пособие для вузов / под ред. Е. И. Беленя. – 3-е изд. – Москва : стройиздат, 1991. – 683 с.

  7. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий М 54 НИИ : Учеб. для строит. вузов / В. В. Горев, Б. Ю. Уваров, В. В. Филиппов, Г. И. Белый и др.; Под ред. В. В. Горева. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2002. — 528 с.

  8. информационный проект кафедры технологии лицея № 8 «Олимпия» г. Волгограда //

  9. http://master-class.narod.ru

  10. http://technology//boro/ru

  11. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/22117

  12. www:8 class malchiki.ru

Просмотров работы: 2839