1. Балка – это часть строительной металлической конструкции, она может находиться либо в горизонтальной, либо в наклонной позиции. Эта часть опирается на две или несколько опор. Балка – это часть конструкции, является брусом – горизонтальным или наклонным, работающим чаще всего на изгиб. Очень часто, при практической работе, та балка, которая находится в горизонтальном положении, воспринимает приходящуюся на нее весовую вертикальную нагрузку. Однако бывают ситуации, когда обязательно нужно учесть влияние, которое могут оказать возможные горизонтальные поперечные силы (в качестве примера – нагрузка от силы ветра или землетрясения) Балка, на которую приходится нагрузка, оказывает давление на опоры, такие как: колонны, стены, подвесы и другие части конструкции. В таких случаях нагрузка принимается и теми элементами конструкции, которые работают на сжатие – опорами. Можно особо выделить ферменную конструкцию, где стержни находятся на горизонтальной балке.
Прочность балки зависит от следующих ее качеств:
площадь и форма её поперечного сечения;
- длина Материал, из которого она сделана Форма ее поперечного сечения и площадь Способ, которым она закреплена
В большинстве случаев в современных постройках используют следующие виды балок: деревянные, железобетонные, стальные. Двутавровое сечение стальной балки - едва ли не самый широко распространенный тип поперечного сечения. Балки с двутавровым сечением используют при строительстве мостов и каркасов зданий. Наряду с балками этого вида используют : балки с угловым профилем сечения, балки с полым профилем, швеллера и балки с тавровым сечением.
2. Балясины - невысокие фигурные столбики, сверху соединяются перилами* ограждений балконов, лестниц и т. д.; изготовляются из дерева, камня, металла, бетона и др. или горизонтальной балкой. Используются главным образом для того, чтобы ограждать лестницы, балконы, террасы.
В архитектуре балясинами называются фигурные столбики, небольшие по своим размерам. Оформляются в виде колонн (иногда украшены резными рисунками-украшениями). Их предназначение – поддерживать перила лестниц, ограждение балконов и т. д. Балясины бывают металлические, деревянные, каменные, бетонные и т. д
Балясины активно используются в производстве мебели.
* Перила — конструктивный элемент в виде вертикальных частей с поручнем наверху, высота - примерно половина человеческого роста. Перила предназначены для того, чтобы не допустить падение человека за территорию конструкции, а так же для обеспечения человека точкой опоры в тот момент, когда он идет вдоль нее. Составные части перил: стойки ( выполняют функции каркаса), поручни (с их помощью человек обеспечивается точкой опоры) и заполнение (основные его функции – декоративно-художественная и оградительная.)
3. Дуговая сварка - Дуговая сварка – объединение двух металлических веществ плавкой. В качества источника тепла используется электрическая дуга. Температура, при которой происходит процесс, может достигать 6000°С.
Электросварка – один из видов сварки, при котором для нагрева и расплавления металла используется электрическая дуга.
Температура электрической дуги выше температуры плавления всех известных природе металлов.
Описание процесса
К свариваемому предмету и электроду подводится электрическая энергия от сварочного трансформатора для того, чтобы образовать и поддержать электрическую дугу. При том воздействии, которое оказывает электрическая дуга, начинают плавиться дуги кромки деталей, участвующих в процессе сварки, а так же электродный металл. Образуется сварочная ванна. Некоторое время она пребывает в расплавленном виде. В сварочной ванне смешиваются металл электрода и расплавленный металл основного изделия. Всплывающий на поверхность расплавленный шлак образует защитную плёнку. Когда металл затвердевает, образуется сварное соединение. Ту энергию, которая нужна для того, чтобы электрическая дуга образовалась и поддерживалась, мы получаем от тока – переменного или постоянного, а так же от специальных, предназначенных для этого источников питания.
Во время процесса электросварки можно использовать электроды, как плавящиеся, так и не плавящиеся. Если использовать плавящиеся электроды – сварной шов образуется при расплавлении самого электрода, если же использовать не плавящиеся - шов образуется во время плавления присадочной проволоки. Эту проволоку вводят в саму сварочную ванну.
Чтобы защитить сварной шов от окисления металла, можно применить некоторые виды газов (гелий, аргон, углекислый газ и смеси этих веществ). Они подаются во время электросварки из сварочной головки.
Электросварки различаются по использованию видов тока: переменного, либо постоянного. На шве получится меньшее количество брызг металла, если использовать сварку постоянным током, так как полярность тока не меняется, равно как и отсутствует переход через нуль. В аппаратах, предназначенных для электросварки с использованием постоянного тока, используют выпрямители.
4. Гнутье - упрощенный вид ковки. Для того чтобы выполнить его, необходимо склепать или сварить гнутые элементы заготовки.
Часто во время изготовления деталей разных моделей – бензино-, масло-, паропроводов, насосов – молодым техникам нередко нужно изогнуть металлические трубки. Гнутье трубок выполняется по шаблонам или чертежам. Чертежи или шаблоны должны быть выполнены в натуральную величину.
Если латунные, медные, алюминиевые трубки имеют небольшой диаметр (до 4-5 мм), их можно гнуть без набивки, в нерасплавленном состоянии. Если трубки имеют больший диаметр, то тогда их необходимо плотно набить мелким, просушенным кварцевым песком перед тем, как изгибать. Это нужно для того, чтобы они не деформировались в местах сгибов ( чтобы форма поперечного сечения оставалась прежней, а так же предотвращалась возможность появления складок.). Перед тем, как набивать трубки кварцевым песком, с двух сторон трубки нужно забить деревянные пробки. Для того, чтобы песок достаточно хорошо уплотнился, нужно простучать молотком по их стенкам.
Если трубки больших диаметров (12-15 мм), их нужно набить песком и в месте изгиба хорошо прогреть. Это тем более нужно сделать, если невелики радиусы кривых, по которым они изогнуты. Часто приходится вести изгибание трубок больших диаметров в два или три приема, каждый раз нагревая трубку в том месте, где она изгибается и т. д
5. Дифовка (выколотка).
Дифовка – вид холодной обработки листов металла, известный издревле. Производится посредством ударов молотка. Под ударами лист железа деформируется: изгибается, садится, тянется. В конце концов, в результате этих процессов, лист приобретает нужную форму.
Обычно при ковочных работах металл сильно нагревается (докрасна). Дифовка отличается от этого вида ковки тем, что когда она производится, металл не нагревают до таких температур. Еще одно отличие: ковочные работы производятся, если заготовка металла массивна, в то время как при дифовке толщина листового металла не должна превышать 2 мм.
Главное отличие Дифовки от чеканки таково: дифовка выполняется молотком, чеканы почти не употребляются; чеканка выполняется только чеканами (стальными).
Дифовка постоянно видоизменялась на протяжении многих лет. Эти изменения зависели от вида металла (серебра, железа, золота, меди) и того, какого было предназначение изделий, производимых из него.
6. Жесткость.
Жесткость – это способность частей конструкции видоизменяться при воздействии на них из вне. При этом геометрические размеры деформируемого предмета почти не меняются.
Коэффициент жесткости, равный силе, вызывающей единичное перемещение в характерной точке (точке приложения силы) - является основной характеристикой жесткости.
В тех случаях, когда деформация является малой и одномерной (В пределах зон упругости, где можно применить закон Гука), жесткость определяется как произведение модуля упругости Е (при растяжениях, сжатиях, изгибах) или G (сдвиг, кручение) на геометрическую характеристику сечения элемента, являющуюся соответствующей. К примеру, осевой момент инерции или площадь поперечного сечения. При разрешении задач, связанных с темой сопротивления материалов, понятие жесткости используется часто.
7. Искусство ковки.
В наше время мы располагаем большим выбором в сфере возможностей обработки металлов, но из древности к нам пришли только два. А именно – литьё и ковка. Первый метод чаще используется в промышленности. Он более монументален. Второй способ преобразился в разновидность изобразительных искусств, в котором кузнецы - профессионалы соревновались между собой многие годы. Художественная ковка сначала была просто способом создания изделий, но теперь она преобразилась в вид искусства. Тонкости ее постоянно усовершенствовались. Тонкое, неимоверно прочное филигранное изделие, радующее глаз своим изяществом и красотой оформления - яркий пример результата художественной ковки. Обладать кованым изделием высокого качества считалось очень престижным.
Искусство ковки – очень непростой процесс, требующий деликатного подхода. Рабочие инструменты кузнецов должны находиться в идеальном состоянии, чтобы не испортить какой-либо элемент предмета. В этом заключается исключительность кованых предметов интерьера.
Кованые элементы сделают вид любого помещения более импозантным, благородным. Они могут послужить в качестве великолепного украшения интерьера. Кованые предметы впишутся в любой интерьер – будь это деревенская избушка, квартира в городе или же богатый, модный особняк.
Холодная ковка - одна из разновидностей изготовления изделий, при которой предмет остается холодным – его обрабатывают молоточками и другими инструментами. Поскольку при холодной ковке металл не подвергается температурным воздействиям, она преобладает над остальными разновидностями. Такая обработка металла делает его прочнее – неизвестно, так ли это на самом деле.
8. Ковка.
Ковка - такая обработка давлением, при которой металл в нагретом состоянии сращивается, становится плотнее или получает форму, нужную мастеру. Тот, кто практикует ковку, называется кузнецом.
В большинстве случаев ковка выполняется на нагретом металле. Металл нагревают до ковочной температуры, чтобы увеличить его пластичность и снизить сопротивление деформированию. Температурный интервал ковки находится в прямой зависимости от структуры материала, который обрабатывается, от его химического состава, а так же от вида перехода или операции. Температурный интервал для стали – °С, 420—480 °С для сплавов из алюминия.
Можно различить:
- ковку в штампах Ковку без использования штампов – т. е свободную.
При первом виде ковки металл или ограничен с одной стороны, или не ограничен совсем. При ручной ковке металл или инструмент обрабатывается кувалдой или молотком. Свободная ковка используется для повышения качества и улучшения структуры металла. При проковке завариваются несплошности, крупные кристаллы становятся мельче. Структуры приобретает строение волокна, превращается в мелкозернистую.
При ковке необходимо использовать набор кузнечных инструментов, с их помощью заготовкам придается, нужна форма и размер.
9. Ковкость.
Ковкость – особенность металлов и сплавов, которая позволяет им поддаваться воздействию ковки и другим видам обработки металлов, в которые входят: штамповка, прессование, прокатка, волочение). Ковкость характеризуют два показателя - пластичность, способность металла видоизменяться под давлением, не разрушаясь и его сопротивлением деформации.
У металлов, поддающихся внешнему воздействию высокая пластичность находится в сочетании с низким сопротивлением воздействию из вне, деформации.
Золото – самый легко деформируемый металл из всех. Такие качества как вязкость и мягкость делают его очень удобным для ковки, тягучим. Для того чтобы приготовить проволоку 3,5 км в длину или лист толщиной 0,0001 мм размером в 1 кв. метр, понадобится всего один грамм золота. Приготовленный из этого металла лист толщиной 0,0001 мм способен пропускать через себя солнечный свет. Таки пластины имеют свое название: сусальное золото. Оно зеленоватого оттенка, используется для изготовления декоративных покрытий.
10. Крепеж.
Промышленные частицы ювелирных изделий, например: ушных серёжек, клипсов, которыми они прикрепляются к месту.
Крепеж – предметы для закрепления: гайки, винты, болты, шурупы, шпильки и т. д
«Крепёж» так же может подразумевать следующее: (понятие метизы) стандартные металлические изделия различных качеств широкого назначения или использующиеся в промышленности. К таким предметам относится стальная проволока, предметы, сделанные из нее: сварочные электроды, сетки, гвозди – а так же крепёжные детали.
11. Колонна.
Колонна – вертикальный элемент, служащий опорой в зданиях. Оформляется в одном из архитектурных стилей.
Колонна в архитектуре – часть конструкции, используемая в качестве соединения (звена) между частями сооружения и его основанием.
Колонна - столб* из дерева, металла или камня. Ставится он вертикально, форму имеет цилиндрическую. Колонны используют для поддержки антаблементов, арок. Колонна вполне может не служить опорой какого-либо массивного сооружения, а являться художественно-декоративным украшением. Например, на вершине колонны может находиться статуя.
* столб – архитектурное сооружение, элемент опорной конструкции построек. Имеет вертикальную форму. Так может называться башня, вертикально вытянутая башня (храм столпообразной конструкции). Колонна – один из видов столба. Столбы могут быть сделаны из дерева, камня, металла.
12. Консоль.
Консоль – элемент конструкции, выступающий горизонтально. Служит для подвешивания или опирания деталей.
Консоль – в архитектуре обозначает разновидность опоры или кронштейна. Имеет один жестко закрепленный конец, второй конец - свободный. Подпирает части постройки, являющиеся выступающими, например: балконы, карнизы, стенные вертикальные уступы. В профиль консоль выглядит, как завиток. Иногда украшается на концах парой завитков (завистками-волютами). Та, которая прилегает к стене – больше по размеру, закручена кверху. Вторая, меньших размеров – завита в другую сторону.
Лёгкие консоли использовались в Греции для поддержания дверных карнизов. Пример использования консоли в форме завитка – Храм Конкордии. Декорированные подставки, прикрепленные к стенам, в интерьере называются консолями.
В теме оформления комнат это название служит наименованием для узкого стола, опирающегося на прямые или гнутые ножки, фигурные подставки или колонки, располагаются обычно у зеркала или окна. Были в ходу во Франции в 18 веке, во времена королей Людовика XIV и Людовика XV. Консоли эти очень изящно выглядят, считаются великолепными образчиками мастерства столяров.
Статическая модель консоли — консольная балка.
13. Кузнец.
Кузнец – человек, обрабатывающий металл. Является одной из самых древних профессий.
Кузнец работает главным образом с металлами: чугун, бронза, сталь, медь, благородные металлы, свинец. Кузнец может по-разному деформировать металл: плавить его, штамповать, заливать в форму, ковать, скручивать, чеканить, и т. д.
Кузнечным ремеслом так же является: кузнечная сварка, свободная ковка, горновая пайка меди, термическая обработка предметов и т. д
Подковывание коней не имеет никакого отношения к кузнечному делу. Кузнецов, специализирующихся именно на этом, называют ковалями.
Изделия.
Кузнецы производили большое количество нужных для повседневной жизнь человека изделий:
:
- инструменты оружие строительные элементы украшения и т. д.
С появлением новых технологий фабричное производство вытеснило ручную работу. Современные мастера-кузнецы изготавливают предметы художественной ковки, причем поштучно. В наше время термином «кузнец» так же называют рабочего кузнечнопрессового цеха.
14. Кузнечная сварка.
Самая первая разновидность сварки. В наше время почти не пользуется распространением в промышленности. Материалы соединяются посредством возникновения межатомных связей при пластическом видоизменении.
Кузнечная сварка – такая операция, при которой расплавленные частицы металла соединяются между собой, а затем проковываются. Наварка – процесс, вовремя которого на сталь, имеющую одни свойства, наваривают сталь, имеющую другие свойства. Можно привести в пример изготовление топора. Допустим, он сделан из стали марки 2, но для того чтобы его лезвие было более прочным, к нему приваривается кусок инструментальной стали.
Для того, чтобы обеспечить высокое качество сварки, необходимо позаботиться то том, чтобы свариваемые поверхности плотно соприкасались друг с другом. Для выполнения этого условия поверхности обеих деталей подгоняются одна к другой. После того, как они нагреются, их нужно хорошо очистить от окалины. Чтобы окалина не появлялась во время нагрева предмета, огонь горна в начале должен быть послабее, изделие должно покоиться на слое угля, чтобы дутье сначала проходило через слой угля, а только затем уже достигло металла. После того, как металл нагреется настолько, что приобретет белый цвет, дутье нужно усилить, а свариваемое место посыпать сухим, чистым песком. Песок с окалиной, дает легко плавящуюся смесь, она помогает уберечь металл от окисления.
Специально изобретенные сварочные смеси – лучшие флюсы для уничтожения окалины.
15. Купол.
Купол - часть покрытия, по форме схожая с полусферой или иной поверхностью вращения кривой. Купольные конструкции используются при постройке зданий круглых, многоугольных или эллиптических форм и дают возможность перекрыть большие пространства без использования промежуточных опор. Образующие формы – кривые, выпуклые вверх. Вертикальная нагрузка в купольных конструкциях приводит к появлению усилий сжатия, а так же горизонтальных распоры на опорах.
Купола имеют очень длинную, богатую историю, которая началась еще в самые древние времена. На самом теле сложные по технологиям купола начали строить во время архитектурной революции в Риме. Купола стали возводить при строительстве больших общественных зданий и храмов. Есть мнение, что древнейший купол находится в римском Пантеоне, который был построен ориентировочно в 128 году до н. э. Затем традиция куполостроения закрепилась в Византийской культовой и религиозной архитектуре. Настоящим кульминационным взрывом того временного периода стало появление в Контантинополе Софийского Собора После того, как Византия была завоевана турками, купол стал частью османской архитектуры.
В Западной Европе купола стали популярны в эпоху Возрождения, пика распространения они достигли в начале XVIII века в архитектуре стиля барокко. В XIX веке купола стали активно использоваться при построении государственных зданий. В период барокко купола сделались достоянием лишь самых богатых, монументальных построек и в возведении обычных домов не использовались.
