Листовые конструкции

Листовые конструкции

В строительстве применяются различные материалы, это одна из самых ресурсоемких отраслей, напрямую зависящая от мощности производственной базы. Прокатные металлические листы различной толщины в строительстве применяются в различных целях, в том числе для:

• хранения газов, жидкостей и т. п;
• транспортирования сыпучих, жидких и газообразных материалов;
• технологической переработки различных веществ.

Плоский металлический лист работает как пластина, так как имеет малую толщину, при большой ширине. Пластины и оболочки обладают свойствами, которые напрямую зависят от их геометрических параметров. Пластинки имеющие малый прогиб, характеризуются тем, что отношение пролета к толщине лежит в диапазоне от 5 до 50. При малом прогибе пластина работает только на изгибающие усилия.

Если соотношение между пролетом и толщиной лежит в диапазоне от 50 до 300, то пластина обладает большим прогибом, она работает и на растяжение, и на изгиб. Если соотношение длины к толщине превышает отметку 300, то такая пластина называется мембраной, она работает как гибкая нить на растяжение от распора.

Оболочки обладают поверхностью, образованной за счет изгиба листа по нужному радиусу. Если лист изогнут в одном направлении, а его радиус кривизны не менялся, то такая оболочка является цилиндрической. Если радиус изменяется вдоль оси вращения, то оболочка называется конической. Если изгиб проводился во взаимно перпендикулярных направлениях, то образуется сферическая оболочка.

Для тонкой оболочки равновесие соблюдается лишь при определённых условиях, сплошные осесимметричные нагрузки действуют без скачков и изменения интенсивности, а также участок должен быть удален от краевых линий, которые искажают плавность деформаций.

Для различных форм оболочек выведены разные формулы напряжения.

При выполнении проверки необходимо удостовериться, то расчетные напряжения в оболочке от нагрузки не достигают критических значений.

Рисунок 1. Пример применения листовых конструкций в формировании шарообразного резервуара. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Применение листовых конструкций в строительстве

Листовые материалы нашли широкое применение в строительстве, они используются и в качестве покрытия ангаров, навесов, складов, а также для ограждения территории забором.

Также сфера их применения включает:

• различные по форме и объему резервуары, предназначенные для хранения нефти, спирта, кислот и прочих жидкостей;
• газгольдеры, используемые для хранения газа;
• градирни;
• кожухи доменных печей, вентиляционные трубы, а также пылеуловители;
• силосные башни и бункеры, в которых хранятся сыпучие материалы, к примеру руда, уголь и прочие;
• защитные купола и оболочки;
• трубопроводы различных диаметров, применяемые на гидростанциях, в металлургии нефтепромышленности.

Из-за особенностей расчета листовые конструкции были вынесены в отдельную группу.

Из-за контакта листового материала с различными, в том числе агрессивными жидкостями и газами, существенно снижается долговечность. Поэтому в агрессивных средах используют алюминий, который служит дольше стали.

Рисунок 2. Сечение, сформированное листовыми конструкциями. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Работа листовых конструкций связана с восприятием не только статической, но динамической нагрузки, они могут эксплуатироваться и при высоких и при низких температурах

Как правило для придания нужной формы в конструкциях используют сварные швы. От герметичности сварного соединения будет зависеть срок службы. Сварной шов выполняется внахлест, впритык или встык. Применяются все виды сварок, кроме ручной. Особенность работы листовых конструкций заключается в том, что для них характерно двухосное напряженное состояние и формирование местных напряжений в местах защемления, они всегда совмещают несущую и ограждающую функции

Чтобы защитить листовой материал от коррозии применяются эмали, полимерные пленки.

Листовые конструкции выпускают заводами, в сортаменте можно найти все необходимые характеристики. Из листового материала выкрываются части составных конструкций, которые после сварки станут работать как одно сечение. Проведение все манипуляций и работ с металлом в заводских условиях гарантирует, что итоговый результат будет обладать высоким качеством.