Сортаментом называют каталоги листов и профилей (ГОСТ), поставляемых металлургическими заводами, с указанием их формы, размеров, геометрических характеристик, массы. Сортамент разработан на основе результатов многолетнего развития металлических конструкций и работ по теории сортамента.

В стальных конструкциях применяется листовая и профильная прокатная сталь. Профильная сталь разделяется на сортовую (круг, квадрат, полоса, уголки) и фасонную (двутавры, швеллеры, шпунтовые и другие фасонные профили). Кроме этого, широко применяется сортамент вторичных профилей:

– сварных, профиль которых образован соединением на сварке отдельных полос или листов;

– гнутых, образованных холодной гибкой стальных полос и листов.

Алюминиевые сплавы, их свойства и особенности работы

Алюминий по своим свойствам существенно отличается от стали. Его плотность ρ=2700кг/м3, то есть почти в три раза меньше плотности стали. Модуль упругости и модуль сдвига также примерно в три раза меньше соответствующих величин для стали. Вследствии малой прочности технически чистый алюминий в строительстве применяется редко, а применяются алюминиевые сплавы с содержанием легирующих компонентов и примесей 5-7%

Для повышения прочности алюминия, его легируют марганцем, магнием, кремнием, цинком, медью, хромом, титаном или одновременно несколькими этими компонентами, в зависимости от чего система сплава получает наименование и марку с условным обозначением.

С целью повышения прочности применяют также термическое упрочнение, нагортовку (наклеп).

Алюминиево-марганцевые и алюминиево-магниевые сплавы обладают высокой коррозийной стойкостью, сравнительно высокой прочностью и хорошо свариваются.

Многокомпонентные сплавы обладают средней и высокой коррозийной стойкостью, средними и высокими показателями прочности и могут применяться в сварных и клепанных несущих и ограждающих конструкциях.

Чтобы повысить коррозионную стойкость, алюминиевые сплавы могут быть плакированными (покрытыми тонкой пленкой чистого алюминия при изготовлении полуфабриката).

Структура алюминиевых сплавов состоит из кристаллов алюминия, упрочненными легирующими элементами (легирующие элементы входят в твердый раствор с алюминием и упрочняют его). Ввиду относительно малой прочности включений и прослоек между зернами под действием нагрузки происходят более плавные деформации и, в отличие от малоуглеродистой стали, площадки текучести в сплавах не получается.

Алюминиевые сплавы разделяются также на деформируемые, обрабатываемые давлением (прессованием, вытяжкой, прокаткой, штамповкой и т.д.), применяемые в строительных конструкциях; и на литейные, применяемые в основном в машиностроении.

Основы расчета элементов металлических конструкций

Согласно СНиП II-23-81* Стаьные конструкции. Актуализированные нормы., строительные конструкции рассчитывают на силовые  воздействия по предельным состояниям.

За предельное состояние принимается такое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять предъявленным к ней эксплуатационным требованиям, т.е. либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.

Группы предельных состояний

Первая группа – по исчерпанию несущей способности (прочности, устойчивости или выносливости).

Вторая группа – по пригодности к нормальной эксплуатации в соответствии с заданными технологическими или бытовыми условиями.

Граничное условие первой группы предельных состояний:

,

где  - наибольшее расчетное усилие в элементе от суммы расчетных нагрузок в наиболее не выгодной комбинации;

- предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент(зависит от материала и размеров элемента).

Граничное условие второй группы предельных состояний :

f f_u,

где f – деформация или перемещение конструкции (зависит от нагрузок, материала и системы конструкций);

f_u – предельных деформация или перемещение (зависит от значения конструкции и устанавливается СНиП).