Kluczowe punkty wiedzy na temat konstrukcji stalowych

1. Systemy konstrukcji stalowych mają wszechstronne zalety, takie jak lekkość, łatwy montaż, krótki okres budowy, dobre właściwości sejsmiczne, szybki zwrot z inwestycji i mniejsze zanieczyszczenie środowiska. Mają także dobrą plastyczność i wytrzymałość oraz dobrą odporność na uderzenia.

2. Rodzaje stali klasyfikuje się według grubości: cienkie blachy (grubość < 4 mm), średnie blachy (4-20 mm) i grube blachy (20-60 mm), o grubości większej niż 60 mm, klasyfikowane jako bardzo grube. Taśmy stalowe zaliczane są do kategorii blach stalowych.

3. Jaka jest różnica między zwykłymi śrubami a śrubami-o wysokiej wytrzymałości?
Zwykłe śruby są zazwyczaj wykonane ze zwykłej stali konstrukcyjnej węglowej i nie są poddawane-obróbce cieplnej. Śruby o-wytrzymałości są zazwyczaj wykonane z-wysokiej jakości stali konstrukcyjnej węglowej lub stali konstrukcyjnej stopowej i wymagają odpuszczającej obróbki cieplnej w celu poprawy ich ogólnych właściwości mechanicznych. Śruby o wysokiej-wytrzymałości dzielą się na klasy 8.8, 10.9 i 12.9.
Jeśli chodzi o klasę wytrzymałości: w przypadku śrub-o wysokiej wytrzymałości zwykle stosuje się dwie klasy wytrzymałości: 8,8S i 10,9S. Zwykłe śruby mają zazwyczaj klasy 4,4, 4,8, 5,6 i 8,8.
Pod względem charakterystyki naprężenia: śruby-o wysokiej wytrzymałości wytwarzają naprężenie wstępne i przenoszą siłę zewnętrzną poprzez tarcie. Zwykłe śruby przenoszą siłę ścinającą poprzez nośność trzpienia śruby na ścinanie i nacisk ściany otworu.

4. Klasyfikacja według charakterystyki naprężeń: rodzaj tarcia i typ łożyska
Śruby-typu tarcia o dużej-wytrzymałości przenoszą siłę zewnętrzną w oparciu o tarcie pomiędzy połączonymi komponentami. Gdy siła ścinająca jest równa sile tarcia, jest to projektowe obciążenie graniczne połączenia śrubowego-typu ciernego-o wysokiej wytrzymałości. W tym czasie łączone elementy nie ulegają względnemu poślizgowi, trzpień śruby nie jest poddawany ścinaniu, a ściana otworu na śrubę nie jest poddawana naciskowi łożyska.
Śruby-typu łożyskowego o wysokiej-wytrzymałości są podobne do zwykłych śrub. Siła ścinająca może przekraczać siłę tarcia. W tym momencie nastąpi względny poślizg pomiędzy łączonymi elementami, a trzpień śruby i ściana otworu będą się stykać. Połączenie opiera się na tarciu oraz ścinaniu i łożyskowaniu trzpienia śruby w celu przenoszenia siły.
Śruby łożyskowe-o wysokiej{1}}wytrzymałości charakteryzują się większymi odkształceniami i nie nadają się do połączeń w konstrukcjach, które bezpośrednio przenoszą obciążenia dynamiczne.

 

5. Rodzaje elektrod spawalniczych
Istnieje około tuzina typów elektrod: elektrody ze stali węglowej, elektrody ze stali{{0}niskostopowej, elektrody ze stali molibdenowej i chromowej-molibdenowej-odpornej na ciepło, elektrody ze stali niskotemperaturowej{{3}, elektrody ze stali nierdzewnej, elektrody do napawania, elektrody z żeliwa, elektrody z niklu i stopów niklu, elektrody z miedzi i stopów miedzi, elektrody z aluminium i stopów aluminium oraz elektrody-specjalnego przeznaczenia.

6. Wady spoiny:
(1) Niepełna penetracja: Zlokalizowany brak wtopienia u nasady złącza (rowek V lub U) lub w środku (rowek X) metalu nieszlachetnego, gdzie tępe krawędzie nie są całkowicie ze sobą stopione. Niepełna penetracja zmniejsza wytrzymałość mechaniczną złącza spawanego, tworząc punkty koncentracji naprężeń na karbach i końcach niepełnego penetracji, co może łatwo prowadzić do pękania, gdy spawana część jest pod obciążeniem.
(2) Brak wtopienia: Zlokalizowane niepełne stopienie pomiędzy metalem pełnym a metalem dodatkowym (między ściegiem spoiny a metalem rodzimym) lub pomiędzy metalami dodatkowymi (między ściegami spoiny lub warstwami spoiny w przypadku spawania- wieloprzejściowego) lub niepełne stopienie metali nieszlachetnych podczas zgrzewania punktowego (zgrzewanie oporowe). Czasami towarzyszą temu wtrącenia żużla.
(3) Porowatość: Podczas procesu spawania gazy zawarte w stopiwie lub gazy z zewnątrz, które dostają się do jeziorka stopionego, nie ulatniają się, zanim stopiony metal ostygnie i zestali się, co powoduje, że wewnątrz lub na powierzchni stopiwa pozostają wgłębienia lub pory. W zależności od kształtu można je podzielić na pory pojedyncze, pory łańcuchowe, pory gęste (w tym pory o strukturze plastra miodu) itp. Szczególnie przy spawaniu łukowym, ponieważ proces metalurgiczny jest bardzo krótki, a roztopiony metal szybko krzepnie, gazy powstające podczas procesu metalurgicznego, gazy pochłaniane przez ciekły metal lub gazy powstające w wyniku rozkładu wilgoci w topniku elektrody w wysokich temperaturach, a nawet wysokiej wilgotności w środowisku spawania, mogą prowadzić do powstawania porów, jeśli gazy te nie mają czasu na ucieczkę. Chociaż porowatość nie powoduje tak dużej koncentracji naprężeń jak inne wady, niszczy zwartość metalu spoiny i zmniejsza efektywną-powierzchnię przekroju poprzecznego spoiny, zmniejszając w ten sposób wytrzymałość spoiny.

7. Testy nieniszczące-to metoda testowania, która sprawdza powierzchnię i jakość wewnętrzną kontrolowanej części bez uszkadzania przedmiotu obrabianego lub surowców. Typowe metody badań nieniszczących-:
Testowanie ultradźwiękowe: Metoda ta wykorzystuje zdolność ultradźwięków do wnikania głęboko w materiały metalowe oraz odbicie występujące na styku, gdy przechodzi z jednej sekcji do drugiej, w celu sprawdzenia defektów części. Kiedy wiązka ultradźwiękowa przemieszcza się z powierzchni części przez sondę do metalu, odbija się, gdy napotyka defekty i dolną powierzchnię części, tworząc na ekranie fale impulsowe. Na podstawie tych przebiegów impulsowych określa się lokalizację i wielkość defektów.
Badania radiograficzne (-promieniowanie rentgenowskie, -): metoda ta wykorzystuje promieniowanie do penetracji obiektów w celu wykrycia defektów wewnętrznych.
Badanie cząstek magnetycznych: jest to metoda testowania stosowana do wykrywania defektów powierzchniowych i przypowierzchniowych-materiałów ferromagnetycznych. Jeśli na powierzchni przedmiotu obrabianego występują defekty, gdy przedmiot obrabiany jest namagnesowany, opór magnetyczny w miejscu defektu wzrasta, co powoduje wyciek magnetyczny i powstawanie lokalnego pola magnetycznego. Cząsteczki magnetyczne pokazują następnie kształt i lokalizację defektu, określając w ten sposób obecność defektu.

8. Procedury obróbki komponentów: przygotowanie, prostowanie, układanie, cięcie, gięcie, wykonywanie otworów, montaż, spawanie, kontrola, usuwanie rdzy, malowanie.

9. Metody usuwania rdzy z powierzchni metali obejmują: obróbkę ręczną, obróbkę mechaniczną, obróbkę chemiczną i obróbkę płomieniową.
(1) Obróbka ręczna
Do obróbki ręcznej wykorzystuje się głównie narzędzia takie jak łopaty, szczotki druciane, papier ścierny i połamane brzeszczoty pił do metalu, polegające na ręcznym uderzaniu młotkiem, łopatą, skrobaniu, szczotkowaniu i szlifowaniu w celu usunięcia rdzy. Jest to tradycyjna metoda usuwania rdzy stosowana przez malarzy i jest metodą najprostszą, nie mającą żadnych ograniczeń środowiskowych ani konstrukcyjnych. Jednak ze względu na niską wydajność i skuteczność nadaje się tylko do usuwania rdzy-na małą skalę.
(2) Metoda mechanicznego usuwania rdzy
Mechaniczne usuwanie rdzy wykorzystuje głównie narzędzia elektryczne i pneumatyczne do usuwania rdzy. Powszechnie używane narzędzia elektryczne obejmują szczotki elektryczne i elektryczne tarcze szlifierskie; narzędzia pneumatyczne obejmują szczotki pneumatyczne. Szczotki elektryczne i pneumatyczne wykorzystują obrót specjalnie wykonanych okrągłych szczotek drucianych do usuwania rdzy lub kamienia w wyniku uderzenia i tarcia. Ta metoda jest szczególnie skuteczna w przypadku rdzy powierzchniowej, ale trudno jest usunąć głębsze plamy rdzy. Elektryczna ściernica to zasadniczo szlifierka ręczna, którą można swobodnie przesuwać w dłoni. Wykorzystuje-szybkie obroty tarczy szlifierskiej do usuwania rdzy i jest dość skuteczny, szczególnie w przypadku głębszych plam rdzy. Zapewnia wysoką wydajność pracy i dobrą jakość wykonania, a przy tym jest łatwy w użyciu, co czyni go idealnym narzędziem do usuwania rdzy. Jednakże podczas pracy należy zachować ostrożność, aby uniknąć przetarcia metalowej powierzchni.
(3) Metoda piaskowania i śrutowania
Metody piaskowania i śrutowania są takie same, jak te stosowane do usuwania starych powłok malarskich w poprzedniej sekcji.

(4) Metoda obróbki płomieniem: W metodzie obróbki płomieniem wykorzystuje się palnik gazowy do podgrzewania małych, głębokich plam rdzy, które trudno usunąć ręcznie. Wysoka temperatura zmienia skład chemiczny tlenku żelaza (rdzy), osiągając w ten sposób cel usuwania rdzy. Podczas stosowania tej metody należy zachować ostrożność, aby uniknąć przepalenia metalowej powierzchni i zapobiec deformacji dużych obszarów powierzchni pod wpływem ciepła.
(5) Metoda obróbki chemicznej
Metoda obróbki chemicznej polega zasadniczo na trawieniu kwasem w celu usunięcia rdzy. Wykorzystuje kwaśny roztwór do reakcji chemicznej z tlenkami metali (rdzą), tworząc sole, które oddzielają się od powierzchni metalu. Powszechnie stosowane roztwory kwasowe obejmują kwas siarkowy, kwas solny, kwas azotowy i kwas fosforowy. Podczas pracy kwaśny roztwór nakłada się na zardzewiały obszar metalu, umożliwiając mu powolną reakcję z rdzą. Po usunięciu rdzy powierzchnię należy spłukać czystą wodą, zneutralizować słabo alkalicznym roztworem, ponownie spłukać czystą wodą, wytrzeć do sucha, a następnie wysuszyć, aby zapobiec szybkiemu rdzewieniu.
Powierzchnię metalu-wytrawioną kwasem należy zszorstkować lub fosforanować, głównie w celu zwiększenia przyczepności pomiędzy powierzchnią metalu a podkładem. Rozcieńczając stężony kwas siarkowy, należy go powoli wlewać do wody w pojemniku, ciągle mieszając. Nigdy nie postępuj odwrotnie, aby uniknąć rozpryskiwania kwasu siarkowego i spowodowania obrażeń.

10. Typowy sprzęt do podnoszenia: suwnica bramowa, dźwig wieżowy, dźwig gąsienicowy, dźwig samochodowy, dźwig kołowy, dźwig masztowy, podnośnik, wciągarka, wciągnik, dźwig mostowy.