Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Актуганов, Анатолий Николаевич

Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии
<
Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Актуганов, Анатолий Николаевич. Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии : Дис. ... канд. технические науки : 05.23.01.-

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса 7

1.1. Типы легких стальных конструкций покрытий,применяе-мых в одноэтажных промышленных зданиях 7

1.2. Существующие ограничения по применению легких стальных конструкций в покрытиях зданий 17

1.3. Влияние конструктивной формы на долговечность конструкций 21

1.4. Коррозионная стойкость легких стальных конструкций 24

1.5. Выводы по главе I. Цель и задачи исследования 39

2. Результаты обследования стальных конструкций покрытий, находящихся в условиях эксплуатации 41

2.1. Характеристика конструкций и эксплуатационных условий покрытий зданий цветной металлургии 41

2.2. Результаты обследования состояния несущих и ограждающих стальных конструкций 50

2.3. Возможность применения легких стальных конструкций в покрытиях зданий цветной металлургии 60

Выводы по главе 2 65

3. Методика экспериментальных исследований сталей на атмосферную коррозии 67

3.1. Цели, задачи и постановка экспериментальных исследований 67

3.2. Выбор типов образцов и сталей для экспериментальных исследований 69

3.3. Методика оценки коррозионного износа в агрессивных средах 81

4. Результаты экспериментальных исследований коррозионной стойкости легких стальных конструкций покрытий зданий . 88

4.1. Коррозионная стойкость стали ВСтЗсп5, оцинкованной стали и профилированных настилов 88

4.I.I. Статистическое исследование коррозионного износа 88

4.1.2. Проверка состоятельности математической модели коррозионного износа 92

4.1.3. Прогнозирование величины коррозионного износа несущих конструкций покрытия 102

4.1.4. Прогнозирование величины коррозионного износа оцинкованных стальных листов настила покрытия 104

4.2. Коррозионная стойкость оцинкованной стали в контакте с теплоизоляционным материалом пенополиуретан 109

4.3. Коррозионная стойкость соединений 113

4.3.1. Соединения на самонарезающих болтах 113

4.3.2. Соединения на высокопрочных дюбелях 120

4.3.3. Соединения на комбинированных заклепках 126

4.3.4. Соединения на точечной сварке 131

4.3.5. Учет коррозионного износа при определении несущей способности соединений 136

4.4. Коррозионная стойкость сварных соединений замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения 139

4.4.1. Коррозионный износ стали ВСтЗсп5 внутри квадратных труб 140

4.4.2. Влияние агрессивных сред на несущую способность сварных соединений замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения 142

4.5. Прогнозирование долговечности элементов легких стальных несущих и ограждающих конструкций покрытий зданий с агрессивной средой 146

Выводы по главе 4 153

5. Экономическая эффективность применения легких стальных конструкций покритий в агрессивных средах цветной металлургии и рекомендации по увеличению их долговечности 155

Выводы по главе 5 172

Общие выводы 174

Литература 177

Приложения 189

Введение к работе

Цветная металлургия на современном этапе её развития является одной из крупнейших отраслей народного хозяйства нашей страны. С каждым годом растет производство и применение алюминия, цинка, меди, свинца, никеля и других цветных металлов. В решениях ХХН съезда КПСС записано: "Увеличить производство алюминия на 15-20 процентов, меди на 20-25 процентов, никеля и кобальта не менее чем в 1,3 раза, наращивать производство цинка, свинца, титана, магния, драгоценных металлов, а также вольфрановых и молибдено-вых концентратов и других легирующих элементов" J. Осуществление намеченных партией планов связано со строительством новых и реконструкцией действующих производственных предприятий.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-85 годы и на период до 1990 года" указывается на необходимость "Предусмотреть преимущественное развитие производства конструкций и изделий, обеспечивающих снижение металлоемкости, стоимости и трудоемкости строительства, веса зданий, сооружений ..."2).

Внедрение легких стальных конструкций позволяет значительно повысить индустриализацию строительства, поскольку уменьшение массы конструкций приводит к снижению материалоемкости и стоимости, уменьшению затрат на транспортирование и монтаж конструкций.

Другим важнейшим источником экономии металла является борьба с коррозией, что было подчеркнуто в Постановлении СМ СССР от 12 июня 1978 года "Об организации антикоррозионной службы в стране".

Такое большое внимание партии и правительства к борьбе с коррозией объясняется тем, что в нашей стране, ( как и за рубежом)

  1. Материалы ХХЯ съезда КПСС, М.: Политиздат, 1981, с. 152.

  2. Материалы ХХУІ съезда КПСС, М.: Политиздат, I98E, с. 160.

ежегодно теряются миллионы тонн металла вследствие коррозии. При чем эти потери растут с каждым годом. Так, если 10 лет назад потери черных металлов в нашей стране составляли 9 млн.тонн в год, то в настоящее время эта цифра выросла до 25 млн.тонн [ 25 ].

Потери от коррозии в строительных конструкциях зданий и сооружений в народном хозяйстве составляет 2-2,5 млрд.руб. [ I ]. Это связано с тем, что примерно 30^ зданий и сооружений эксплуатируются в средне- и сильноагрессивных средах, а всего разрушающему воздействию атмосферных и производственных агрессивных сред подвергается до 1Ъ% строительных конструкций и сооружений [24 ].

Таким образом, любая металлическая строительная конструкция, эксплуатирующаяся в агрессивной среде, в той или иной степени подвергается коррозионному износу. В одноэтажных промышленных зданиях наибольшей степени коррозионному износу подвержены элементы покрытия [37, 98 ].

Целью диссертационной работы является выявление возможности расширения области применения прогрессивных видов легких стальных конструкций в покрытиях зданий с агрессивными эксплуатационными средами.

Научная новизна работы состоит в следующем:

получены эмпирические зависимости коррозионного износа строительных сталей в легких несущих и ограждающих конструкциях, эксплуатирующихся в среднеагрессивных средах;

выявлен характер коррозионного износа оцинкованных листов настила покрытия в контакте с теплоизоляционным материалом ( пенополиуретан);

исследованы влияния агрессивной среды предприятий цветной металлургии на несущую способность нескольких видов соединений стальных настилов в покрытиях зданий.

Практическая ценность работы заключается в том, что на осно-

вании изучения состояния элементов покрытий ряда зданий предприятий цветной металлургии и экспериментального исследования коррозионной стойкости строительных сталей и соединений разработана инженерная методика прогнозирования долговечности элементов несущих и ограждающих конструкций, основанная на вероятностном подходе. Предлагается эмпирическая формула для расчета предельной срезающей нагрузки на одно болтовое, дюбельное, заклепочное соединения и на одну сварную точку, эксплуатирующихся в агрессивных средах.

На защиту выносятся следующие основные вопросы:

исследование коррозионного износа строительных сталей в несущих и ограждающих конструкциях покрытий зданий цветной металлургии;

методика прогнозирования долговечности элементов несущих и ограждающих конструкций покрытия;

метод учета коррозионного износа при расчета соединений стальных настилов покрытий зданий;

экономическая эффективность применения легких стальных конструкций в покрытиях зданий цветной металлургии.

Основные научные положения, разработанные в диссертационной работе доложены и обсуждены на ХП, ХПЗ, ХІУ научно-технических конференциях МПИ им. А .М.Горького ( г. Йошкар-Ола, 1981, 1982, 1983 гг) и научно-технической конференции "Коррозия строительных конструкций и оборудования. Методы их защиты" ( Караганда, 1982 г.).

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 210 страницах, включающих 36 таблиц на 26 стр., 48 рис. на 33 стр., 122 наименований литературы на 12 стр. и 22 стр. приложений.

Существующие ограничения по применению легких стальных конструкций в покрытиях зданий

При размещении в зданиях из легких металлических конструкций производств, не выделяющих агрессивные реагенты, специальных мер защиты от коррозии можно не предусматривать. Поэтому здания из легких металлических конструкций, согласно инструкции СН 454-76 [42] , должны применяться лишь для производств с неагрессивными и слабоагрессивными средами, а для производств со среднеагрессивными средами необходимы определенные меры по защите конструкций от коррозии. Это требование вызвано тем, что обеспечить полную защиту конструкций лакокрасочными покрытиями на достаточно длительный период эксплуатации не удается. Коррозия тонкостенных конструкций, способная развиваться под лакокрасочными покрытиями задолго до отказа и возобновления последних, может заметно понизить несущую способность конструкций [ 63 ] .

Профилированные и гладкие листы для ограждающих конструкций -при применении их без защиты от коррозии должны быть такой толщины, чтобы за весь период эксплуатации в них не образовывалось сквозных коррозионных поражений. При расчете минимальных толщин листов для ограждающих конструкций, применяемых без защиты, должна учитываться фактическая скорость коррозии материалов конструкций и защитных покрытий для конкретных условий эксплуатации.

Минимальная толщина листов ограждающих конструкций, применяемых без защиты от коррозии, в покрытиях зданий с неагрессивными и слабоагрессивными эксплуатационными средами, приведена в таблице I.I.

Как видно из таблицы, минимальная толщина листов ограждающих конструкций из оцинкованной стали и из стали марки ЮХНДП в слабоагрессивных средах не должна быть менее 0,8 мм.

Для производств со ереднеагрессивными средами оцинкованные углеродистые стали и стали марки ЮХНДП допускается применять лишь при условии защиты лакокрасочными материалами.

Существенное влияние на коррозионную стойкость стали и защитных металлических покрытий может оказать контакт с определенными неметаллическими материалами, которые способствуют неблагоприят -ному изменению рН среды в местах контакта. Поэтому для конструкций промышленных зданий, связанных с производством или применением в технологических процессах твердой щелочи, соды и других солей со щелочной реакцией, которые могут входить в состав пыли в этих цехах, не допускается применение оцинкованной стали, а также металлических защитных покрытий, даже при условии дополнительной их защиты лакокрасочными покрытиями.

Оцинкованную сталь, а также металлические защитные покрытия не следует применять для производств, в технологических процессах которых выделяется пыль, содержащая медь, ртуть, а также другие тяжелые и благородные металлы или их соединения, вызывающие коррозию [107] .

В зависимости от агрессивности среды следует применять те или иные конструктивные решения. Так, в неагрессивной и слабоагрессивной средах возможно применение конструкций, собираемых на болтах или заклепках из углеродистой стали, а также на высокопрочных болтах из стали марки 40Х. Специальной защиты болтов не требуется, если после сборки на соединения наносят лакокрасочные покрытия [107 ] . Для зданий, в которых размещены производства со среднеагрессивными средами, можно применять оцинкованные или кадмиро-ванные болты. Толщина защитного покрытия должна находиться в пределах 20-40 мкм.

Во избежание контактной коррозии в местах соединений стальных конструкций с оцинкованными стальными листами необходимо изолировать один из соприкасающихся элементов. Изоляцией могут служить прокладки из неметаллических материалов или лакокрасочные покрытия. Это особенно важно в зданиях со слабо- и среднеагрессивными средами.

Применение зданий с легкими металлическими конструкциями для размещения производств со среднеагрессивными средами допускается только при условии защиты конструкций от коррозии способом горячего цинкования, который обеспечивает толщину покрытия 60-100 мкм с последующей окраской лакокрасочными материалами [ 55 ].

Для производств с сильноагрессивными средами применение легких стальных конструкций не допускается. Нельзя проектировать конструкции из стали марок 09Г2 и І4Г2 для производств со средне-агрессивными средами, а из стали марки 18Г2АФпс - со среднеагрессивными, содержащими сернистый ангидрид или сероводород.

Результаты обследования состояния несущих и ограждающих стальных конструкций

Наиболее пораженными коррозией.элементами являются несущие и ограждающие конструкции покрытия. Износ подкрановых балок на 10-15$ меньше, колонн на 20-30$ [25]. Коррозионные поражения конструкций покрытия под воздействием эксплуатационной среды различаются по размерам, форме и характеру развития.

С целью выявления общего состояния строительных конструкций, их отдельных элементов и соединений для исследования характерных закономерностей коррозионных повреждений металла, а также конструкций было проведено натурное обследование металлических конструкций конверторного отделения плавильного цеха комбината "Печенганикель". Состояние металлических конструкций оценивалось визуально и по данным инструментальных замеров.

Все конструктивные элементы покрыты в основном продуктами коррозии. Коррозионные повреждения элементов несущих конструкций представляют собой неравномерное утонение сечений профилей. Несущие и ограждающие конструкции покрыты толстым слоем пыли. Особенно большое скопление пыли наблюдается на горизонтальных элементах ферм покрытия (рис. 2.1). Коррозионное разрушение стальных конструкций происходит и под слоем пыли.

Не последнюю роль в разрушении конструкции играет атмосферная влага, которая непосредственно воздействует не только на наружные, но и внутренние конструкции вследствие её прямого попадания в виде протечек с кровли из-за неправильного выполнения узлов сопряжений разновысотных пролетов и других конструктивных дефектов. Проточки вызывают сильные коррозионные разрушения конструкций покрытия и быстрый выход их из работы. На рис. 2.2 приведен пример коррозионного разрушения несущих и ограждающих конструкций покрытия от пролива. Кроме того, образующиеся слоистые продукты коррозии, сильно увеличиваясь в объеме, могут вызывать распирающие усилия между спаренными уголками элементов ферм, что приводит к снижению их несущей способности. При этом расстояние между уголками увеличивается в 2-2,5 раза по сравнению с первоначальными проектными размерами.

Натурные обследования элементов.конструкций показали, что коррозионный износ может иметь как равномерный, так и неравномерный характер. Неравномерность поражения элементов конструкций характеризуется наличием на поверхности большого количества язв, глубина которых иногда достигает 3-4 мм. Поскольку при язвенной коррозии весь материальный эффект процесса сосредотачивается на весьма ограниченной площади, её опасность исключительно велика.

Помимо несущих обследовались и ограждающие конструкции цеха - кровля из волнистого стального листа. После 5 лет эксплуатации, кровля находится в аварийном состоянии. Защитное покрытие полностью утрачено, происходит.интенсивный коррозионный процесс как с наружной ( рис. 2.3), так и с внутренней стороны ( рис. 2.4). Имеются сквозные поражения, через которые происходит интенсивное попадание атмосферных осадков, что приводит к ускоренной коррозии несущих конструкций. Особенно интенсивной коррозии подвержен кровельный лист в местах скопления пыли, которая выбрасывается из вентиляционных шахт и заносится из общезаводской среды комбината. Такими местами, в первую очередь, являются места примыкания к вентиляционным шахтам и галереям. Скопление пыли наблюдается и между волнами кровельного листа.

Применение оцинкованных профилированных настилов в кровельных конструкциях склада сырья комбината показало, что защитный слой цинка толщиной 25 мкм, полностью разрушился за два года, и началась коррозия стального листа. Здесь наблюдается скопление пыли во впадинах гофр оцинкованного листа.

Увлажненная промышленная пыль, содержащая электроположительные металлы, обладает агрессивными свойствами по отношению к стали и цинковому покрытию, что приводит в местах её скопления к интенсивному коррозионному износу кровли.

Обследование конструкций ферм позволило установить, что интенсивность износа по длине ферм в отделении цеха неодинакова. Многочисленными замерами, проведенными на фермах обследуемых цехов, выявлено, что коррозионные потери элементов ферм больше у опор, чем в средине пролета. Это объясняется неудачным конструктивным решением кровли, что приводит к попаданию наружной влаги на металлические конструкции, вызывая сильную язвенную коррозию стропильных и подстропильных ферм.

Распределение коррозионных потерь крайне неравномерно как по длине элемента, так и по участкам периметра поперечного сечения элемента. Потери на горизонтальных поверхностях элементов ферм больше, чем на вертикальных в среднем на 40-50$. Нижние по верхности полок и уголков корродируют значительно меньше, чем верхние, которые покрыты рыхлыми слоями продуктов коррозии и пыли. Вследствие своей рыхлости и гигроскопичности последние адсорбируют влагу и приводят в конечном итоге к более быстрому поражению элементов. На горизонтальных поверхностях нижних и верхних поясов ферм лакокрасочное покрытие разрушается полностью за 3-6 лет, на раскосах частично, в основном - это верхняя поверхность наклонных элементов, где задерживается пыль и влага. На опорных раскосах покрытие разрушается как на наклонных, так и на вертикальных поверхностях. В местах повреждения покрытий на поверхности металла образуются язвы. На вертикальных элементах ферм лакокрасочное покрытие сохраняется значительно дольше. Применяемые защитные покрытия кузбасслак или железный сурик в атмосфере предприятий цветной металлургии являются нестойкими. Защитные свойства этих покрытий очень низки и через 2 года эксплуатации теряются. В большинстве случаев выбор защитного покрытия определяется случайно, как правило, возможностью приобретения материала.

У профилированных листов кровли в первую очередь защитные цинковые или лакокрасочные покрытия разрушаются в местах перегибов и на горизонтальных участках.

Выбор типов образцов и сталей для экспериментальных исследований

Как показали натурные обследования легких ограждающих конструкций, наибольшему коррозионному износу подвергаются места их соединений. Поэтому, особо важную роль для этих конструкций имеют соединения и крепежные детали, ибо их долговечностью определяется долговечность всей конструкции.

Легкие ограждающие конструкция крепятся с несущими конструкциями при помощи самонарезающих болтов, а в последнее время высокопрочными дюбелями, которые пристреливаются специальными пистолетами. Настилы покрытия в пролете крепятся между собой при помощи комбинированных алюминиевых заклепок или точечной сваркой. Для исследования долговечности и изменения несущей способности соединений ограждающих конструкций в результате коррозионного износа, были изготовлены образцы следующих типов соединений и креплений профилированных листов: 1. Соединение самонарезающим болтом типа 2БСбх20Н ( болт 2Мбх20 и уплотнительная шайба из поливинилхлоридного пластиката марки В-8СЁ), рис. 3.3; 2. Соединение на комбинированной заклепке типа ЗК 4,8х8+РС 2,5x4,0 ( заклепка-проволока из алюминиевого сплава для холод ной высадки марки АМц, диаметром 4,5 мм и разжимной стержень -проволока диаметром 2,5 мм из стали марки 45), рис. 3.4; 3. Сварное точечное соединение, выполненное при помощи контактной сварки, рис. 3.5; 4. Соединение на высокопрочном дюбеле, рис. 3.6.

Эти типы соединения взяты для выявления как более рационального способа соединения ограждающих конструкций в агрессивных средах, с точки зрения их коррозионной стойкости, а также для изучения механизма коррозионного износа этих соединений. Образцы с перечисленными типами соединений изготавливались на Киреевском заводе ограждающих конструкций.

При выборе материала прежде всего исходили из цели исследования, которая заключалась в разработке методики оценки долговечности легких стальных конструкций. Следовательно, выбранные для исследования марки сталей и виды соединения легких стальных конструкций должны быть наиболее распространенными в строительстве промышленных предприятий из легких конструкций.

Поэтому, были приняты стали марки ВСтЗсп5 и оцинкованные стали. Их прочностные характеристики представлены в таблице 3.2. Поэтому для проверки соответствия механических свойств выбранных сталей требованиям СНиП были проведены предварительные испытания.

Из таблицы 3.2 следует, что прочностные характеристики выбранных сталей находятся в пределах норм, Содержание основных химических элементов также находится в пределах допуска, что видно из данных приведенных в таблице 3.3.

Размеры и количество образцов выбирались в соответствии с поставленными задачами, которые решались при экспериментальном исследовании.

Испытания на стойкость против сплошной коррозии весовым и профилографическим методами позволяют оценить снижение несущей способности конструкции только вследствие уменьшения сечения элемента. Однако, снижение несущей способности материала в конструкции может происходить также и вследствие снижения прочностных свойств, вызванных локальной коррозией ( межкристалитная, острая питтинговая коррозия), охрупчивание и т.д. При помощи механических испытаний можно оценить снижение несущей способности конструкции вследствие суммарного влияния сплошной коррозии и понижения прочностных свойств. Для оценки коррозионной стойкости соединений в данной работе использовалась методика испытаний на растяжение. Учитывая сравнительный характер испытаний, оценку прочностных свойств производили по несущей способности растянутого образца - Р.

При пользовании весовым методом определения коррозионного износа для получения достоверных данных можно идти двумя путями. Первый заключается в увеличении точности замеров первоначальных размеров образцов и взвешивания. Второй - в использовании для испытаний большеразмерных образцов С по ширине и длине) при небольших толщинах.

Коррозионная стойкость оцинкованной стали в контакте с теплоизоляционным материалом пенополиуретан

Как показали натурные обследования, проведенные в эксплуатационных условиях цветной металлургии [ 6 \, и экспериментальные исследования в покрытиях зданий машиностроения [б, 29 ] , долговечность стальных листов настила зависит от коррозионной стойкости этих листов в контакте с теплоизоляционными материалами. Причем в исследуемых конструкциях в качестве теплоизоляционного материала использовались минераловатные плиты и пенополистирол.

Исследования показали, что в контакте с пенополиуретаном также происходит коррозионный износ. Графики коррозионного износа приведены на рис. 4.8. Коррозионный износ в контакте с пенополиуретаном подчиняется нормальному закону и имеет прямолинейный характер. Можно предположить, что все точки коррозионного износа &и, лежат на одной прямой. Тогда уравнение прямой линии регрессии можно выразить следующей формулой:

Для решения задачи, т.е. для доказательства, что точки коррозионного износа лежат именно на этой прямой, вычисляем значения коэффициентов -Но и "Si в каждом конкретном случае минимизирующую сумму отклонений С принцип Лежандра) [ 58 ] по формуле: при определении приблизительного срока службы цинкового покрытия в контакте с теплоизоляционными материалами.

В то же время коррозионный износ цинкового покрытия в контакте с пенополиуретаном имеет местный питтинговый характер. Площадь поражения коррозией увеличивается в зависимости от времени экспозиции. Изменение площади, пораженной коррозией в контакте с пенополиуретаном, приведено на рис. 4.9, где показано, что после 18 месяцев экспозиции,в контакте со вспененным пенополиуретаном, площадь, пораженная коррозией, составляла: во влажной камере 45$, ОЗА комбината "Печенганикель" - 40% и в экспериментальном цехе Московского МПЗ - 22% от общей площади контакта образца с пенополиуретаном.

Образцы соединений на самонарезающих болтах изготавливались на Киреевском заводе ограждающих конструкций. Болты ставились в рассверленные отверстия диаметром 5,4 мм с помощью пневматического ключа и докручивались тарировочным ключом.

Испытания образцов на срез до и после определенного срока экспозиции в указанных средах проводились на двухтонной разрывной машине с гидравлическим приводом и устройством, записывающим диаграмму "усилие-деформация". Нагрузка Р увеличивалась ступе-пенями из расчета 6-7 ступеней до разрушения соединений. После приложения каждой ступени производилась разгрузка до условного нуля, соответствующего нагрузке Р0 = 500 Н. Испытания образцов производились на срез по 10 образцов на одну серию для каждой точки.

Как показали испытания, прочность соединения болта больше, а податливость меньше у контрольных образцов. Деформация росла почти пропорционально увеличению нагрузки до 0,6 предела разрушающей нагрузки. При нагрузках, превышающих этот предел, линейная зависимость "усилие-деформация" нарушилась ( рис.4.10), т.к. деформация начала расти быстрее нагрузки. В этот период работы соединения наблюдалось обмятие листа перед болтом, который заметно изгибался. После того, как деформация достигала максимальной величины, увеличение деформации продолжалось при постоянном снижении срезающего усилия. После 15 и 18 месяцев экспозиции происходило увеличение деформации при резком или постоянном снижении срезающего усилия. В этом случае наблюдалось разрушение соединений от разрыва болта, тогда как у контрольных образцов и после Э, 6, 9 и 12 месяцев экспозиции таких разрушений не наблюдалось. Предел прочности и значения сдвигов приведены в таблице 4.9.

Несмотря на линейный характер диаграммы "усилие-деформация" до 0,6 разрушающей нагрузки, работа болтового соединения на этом участке не была идеально упругой. Это выявилось при многократном повторении цикла "нагрузка-разгрузка" на различных ступенях. Анализ результатов показал, что после приложения нагрузки, превышающей 0,6 разрушающей нагрузки соединения, и последующей нагрузки наблюдалась остаточная деформация. Причем остаточная деформация после 18 месяцев коррозионного испытания больше, чем у контрольных образцов. При повторном нагружении податливость соединения уменьшалась ( на диаграмме это отразилось в увеличении угла наклона между касательной к кривой "усилие-деформация" и осью абсцисс). При нагрузках, не превышающих 0,6 разрушающей нагрузки, болтовое соединение работало упруго, т.е. после разгрузки остаточных деформаций не наблюдалось.

Похожие диссертации на Долговечность легких стальных конструкций покрытий зданий цветной металлургии