Том 1. Прочность (1041446), страница 4
Текст из файла (страница 4)
К п е р в о й г р у п п е, соответствующей потере несущей способности или непригодности к эксплуатации, относятся общая потеря устойчивости формы, потеря устойчивости положения; хрупкое, вязкое, усталостное 'или иного характера разрушение; разрушение'под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды, качественное изменение конфигурации; резонансные колебания; состояния, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвигов в соединениях, иолзучести и чрезмерного раскрытия трещин.
Ко в т о р о й г р у п п е относятся предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкции или снижающие долговечность их вследствие появления недопустимых перемещений (ирогибов, осадок, углов поворота), колебаний, т ещин и т. п. ии, тре- В строительных организациях в основу расчета по методу предельного состояния положены так называемые нормативные сопротивления. В качестве нормативного сопротивления принято наименыиее значение предела текучести стали. С учетом неоднородности свойств стали расчетные сопротивления Я получают делением значений нормативных сопротивлений на коэффициент безопасности по материалам Й„.
Для низкоуглеродистой стали расчетное сопротивление Р составляет примерно 0,9 а . П > т ри расчете по этому методу находят величины допускаемых усилий в элементах. Допускаемые усилия определяют с учетом казффиииента надежности й„и казффиииента условий работы т, учитывающих специфический характер работы конкретных объек- тов рассматриваемой области техники. Коэффициенты /ги и /и опрс деляют для стропильных ферм зданий, резервуаров, трубопроводов и т.
п. на основе всестороннего изучения работы конструкции. Допускаемые усилия для элемента при продольной силе определяют по формуле /1/„„~ /сто//г„ (2.1) Расчетные сопротивления сталей строительных конструкции, МПа Классы стали Род усилии С 38/23 ! С 44/29! С 46/33 С 52/40!С 60/45( С 70/60(С 85/75 Растяжение, сжатие и изгиб, л Ср. лсР Смятие торцовой поверхности (при наличии пригонки), тсси.т 380 230 530 310 440 260 340 200 290 170 260 150 210 130 800 650 570 510 430 390 В табл. 2.2 приводятся расчетные сопротивления для сварных соединений.
Расчетные сопротивления Я основного металла различных алюминиевых сплавов, применяемых в строительстве, при сжатии, растяжении, изгибе имеют следующие значения, МПа: АМц .... 40 АВТ1 (с термообработкой).... 160 — 175 А1"1" ° ° 60 — 70 В92Т (с термообработкой).... 190 — 260 АМгб..., 140 где Р— площадь поперечного сечения. Расчетное усилие У должно быть ~ Ф„и.
Аналогичным путем находят допускаемый момент при' изгибе М„„== Кт%'//г„, (2.2) где %' — момент сопротивления сечения. Легко видеть, что величина тат//ги представляет собой, по существу, допускаемое напряжение. Коэффициенты т и /г„неодинаковы не только для разных изделий, но в некоторых случаях и для элементов одной конструкции. Таким образом, по этому способу для разных конструкций расчет производится по различным допускаемым напряжениям.
Коэффициенты условий работы некоторых элементов, согласно СНиП, имеют следующие значения: для балок и сжатых элементог, ~рм фе ерекрытий т = 0,9; для сжатых основных элементов (кроме -' 60 пг =08 ля опорных) решетчатых ферм при их гибкости Х ~ 60, пг =,; для сжатых раскосов пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых к поясам одной полкой, т = 0,9; для сжатых элементов из одиночных уголков плоских ферм т = фе = 0,75; для колонн жилых и общественных зданий, а также 6 5 т в подкрановых балках для кранов грузоподъемностью 6» т т = 0 9.
Ниже, в табл. 2.1, даны значения расчетных сопротивле\ ний Я прокатной стали. Т а блиц а 2.1 Таблица 22 Расчетные сопротивления сварных соединений в строительных конструкциях, МПа Классы стали Тип шва Род усилии 210 260 290 340 380 440 530 Вм о о 380 440 530 260 290 340 210 220 250 170 180 130 200 230 260 310 150 Расчетные сопротивления для швов алюминиевых конструкций приведены в табл.
2.3. Таблица 2.3 Расчетные сопротивления /7, МПа, швов алюминиевых сплавов лмг Род усилий лиге В92т лвт1 тии вава Стыковой Сжатие и растяжение Срез 40 70 !40 110/90 170/150 Стыковой Угловой 30 25 50 45 105 80 70 50 120 90 П р и м е ч а н и е. Цифры, указанные в числителе, относятся к сварке плавящимся электродом, в знаменателе — вольфрамовым. В основу расчета машиностроительных конструкций и соединений положены допускаемые на/гряжения, которые устанавливаются в зависимости от следующих факторов: 1) от свойств материалов — при улучшении механических свойств допускаемое напряжение повышается; 2) от степени точности расчета прочности — чем точнее производится расчет прочности и полнее учитываются нагрузки, действующие на конструкцию, тем меньше принимаемый коэффициент запаса прочности, а следовательно, выше допускаемое напряжение; Сжатие )7св Растяжение автоматическая сварка, полуавтоматическая и ручная с физическим контролем качестясв полуавтоматическая и ручная свар1 Р дев С 38/23 ~ С 44/29 ~ С 46/33( С 52/40' С 60/45 , 'С 70/60 С 85/75 3) от рода усилий (растяжение, сжатие, изгиб и срез); 4) от качества технологического процесса— — это обстоятельство имеет особенно большое значение при установлении допускаемых напряжений в сварных соединениях; 5) от характера нагрузок — при переменных нагрузках допускаем ое напряжение понижается по сравнению со статическими.
Допускаемые напряжения при растяжении [о)р вают основными. Допускаемые напряжения при других видах усилий определяются как производные от Ь)р. ольный изгиб П и сжатии коротких элементов, в которых продольный изги не может иметь места, допускаемое напряжение [о~„р равным [гг1 . При сжатии длинных элементов [о[, принимается равным [а)ргр, где [р — коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкостй сжатого элемента (см.
гл. 18). Для- стальных конструкций допускаемые напряжения на изги [а) принимаются равными [о) . При срезе допускаемое напряжение принимается в зависимости от теории пр а„п и п очности, положенной в расчет. Обычно допускаемое напряжение на ср езЫ =(05 —: —: 0,6) [о,р. — 1. Как правило, при статических нагрузках допу р ение [а[ = о,/п„где ич — коэффициент запаса пряно~~~, ринимаемый о ь обычно равным 1,4 — 1,6.
При переменных нагрузках о где коэ фидопускаемое напряжение принимают равным [о1ру, г ф циент у (, . ). -= 1 (см, гл. 4). т оительных конДопускаемые напряжения в швах машиностр струкций устанавливаются в зависимости от допускаемых напряженовного металла. Это положение позволяет проектировать сварные соединения, равнопрочные основному ме а у, р водя определения величин усилий, действующих в них; кроме того, при конструировании соединении в этом случае н нет необходимости яю ие на выбор учитывать многие переменные величины, влия щ коэффициентов запаса прочности разрабатываемой конструкции (степень точности расчета и т.
п.). С технологической стороны такой способ установления допускаемых напряжений в сварных соединениях вполне оправдан, так как при сварке автоматом под флюсом, в среде защитных газов, контактным способом и в других случаях механические свойства швов зависят в'значительной степени от механических свойств основного металла. Наиболее существенными факторами, влияющими на механические свойства соединений и Швов, а следовательно, и на значения допускаемых напряжений в них, являются качество выполнения и вид технологического процесса сварки.
Сварные соединения сталей, выполненные дуговой сваркой, по опр о ределению допускаемых напряжений делят на две группы. К пе вой г уппе относятся швы низкоуглеродистых стал " ей обыкновенного качества и низколегированных, у которых механические свойства швов и околошовной зоны соответствуют свойствам основного металла. 20 Ко второй группе относят швы сталей со специальными свойствами: высокопрочных, коррозионноустойчнвых и т. д., у которых свойства швов или металла околошовной зоны ниже свойств основного металла.
Рекомендуемые допускаемые напряжения для швов первой группы приведены в табл. 2.4. Таблица 24 Допускаемые напряжения для швов соединений низкоуглеродистых сталей обыкновенного качества и низколегированных Род усилия допускаемое напряжение Тип ц[ва технологическия процесс сварки [о]р Дуговая, автоматическая и полуавтоматическая под флюсом, в СОН Дуговая, электродами Э42А, Э46А, Э50А Контактная Электроннолучевая Диффузионная Дуговая авто[иатн чески я и полу автоматическая под флюсом, в СОН То же Растяжение, сжатие То же Стыковой [о[р [о)р ' [о)р [о[р 0,8 [о1, 0,65 [о) » » » Угловой » » Срез Стыковой 21 При сварке низкоуглеродистой стали марки Ст3, для которой допускаемое напряжение Ь1р = 160 МПа, допускаемые напряжения в швах, выполненных автоматической сваркой или электродами 342А, будут следующие: [о')р — — 160 МПа, [а'1, = 160 МПа; [т') = 100 МПа, где [т'1 — допускаемое напряжение в шве при срезе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
