Конспект (Часть 2) (1085865)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И РАСЧЕТ ИХ ПРОЧНОСТИ ПРИ

СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Сварные соединения рассчитывают по:

1. По предельным состояниям;

2. По допускаемым напряжениям.

Принцип расчета сварочных соединений по предельным состояниям.

Строительные конструкции и основания следует рассчитывать на силовые воздействия по методу предель­ных состояний, при которых конструкция, основание, здание или сооружение перестают удовлетворять заданным эксплуатацион­ным требованиям и требованиям при возведении.

Предельные состояния подразделяются на две группы.

К первой группе, 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, ползучести и чрезмер­ного раскрытия трещин.

Потеря несущей способности или непригодности к эксплуатации – общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения; хрупкое, вязкое, усталостное или др. разрушения; разрушение над совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятного влияния внешней среды; качественное изменение конфигурации; состояния текучести материала, сдвигов в соединениях; ползучести и чрезмерного раскрытия трещин.

Ко второй группе относятся предельные состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкции или сни­жающие долговечность их вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота), колебаний, тре­щин и т. п.

В большинстве случаев расчет конструкций производится по первому предельному состоянию, т.е. по условию прочности (σ_B= P_max /F, где P_max – max нагрузка, достигается при нагружении; F- площадь поперечного сечения образца перед испытанием).

В основу расчету по этому методу положены нормативные так называемые нормативные сопротивления или расчетное сопротивление. В качестве нормативного сопротивления принято наименьшее значение предела текучести материала.

С учетом неоднородности свойств стали расчетные сопротивления R получают делением значений нормативных сопротивлений на коэффициент безопасности по материалам k_м. Для низкоуглеродистой стали расчетное сопротивление R составляет примерно 0,9 σ_т, [МПа].

σ_т – предел текучести, определяется величиной силы, вызывающей текучесть P_т, отнесенной к единице первоначальной площади поперечного сечения образца.

Значение величин расчетных сопротивлений можно найти в литературе [2;4;8]

При расчете по этому методу определяют величину допускаемых условий N_доп в элементах с учетом коэффициента возможной перегрузки конструкции n и коэффициента условий работы m. Данные коэффициенты определяют из всестороннего изучения условий работы конструкции, т.е. экспериментальным путем.

Коэффициент перегрузки n принимают равным

n = от 1,0 до 1,2

Коэффициент условий работы для балок, резервуаров и т.д.

m = от 0,8 до 0,9

Допускаемые усилия для элемента при продольной силе опреде­ляют по формуле

N_доп ≤ RmF/k_н

где F—площадь поперечного сечения.

Произведение Rm/k_н представляет собой по существу величину допускаемого напряжения [σ]= N_доп/F

[σ]_р= R m/k_н, [МПа]

Расчетное усилие N _р должно быть меньше или равно N_доп

N _р ≤ [N] _доп

Расчетные напряжения σ_р в сечении должны быть меньше или равно [σ]_р

σ_р≤[σ]_р

Аналогичным путем находят допускаемый момент при изгибе M_доп

M_доп ≤ RmW/k_н

где W—момент сопротивления сечения.

Легко видеть, что величина Rm/kн представляет собой, по существу, допускаемое напряжение. Коэффициенты m и n 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 СНиПу, имеют следующие значения: для балок и сжатых элементов ферм, перекрытий т=0,9; для сжатых основных элементов (кроме опорных) решетчатых ферм при их гибкости λ≥60, т=0,8; 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=0,75; для колонн жилых и общественных зданий, а также в подкрановых балках для кранов грузоподъемностью G>5 т т=0,9. Ниже, в табл. 2.1, даны значения расчетных сопротивле­ний R прокатной стали.

Таблицa2.1

Расчетные сопротивления сталей строительных конструкций, МПа

Род усилия	Классы стали
	С 38/23	С 44/29	С 46/33	С 52/40	С 60/45	C 70/60	С 85/75
Растяжение, сжатие и изгиб, R	210	260	290	340	380	440	530
Срез, Rср	130	150	170	200	230	260	310
Смятие торцовой поверхности (при наличии прогонки), Rсм.т	320	390	430	510	570	650	800

В табл. 2.2 приводятся расчетные сопротивления для сварных соединений.

Расчетные сопротивления R основного металла различных алю­миниевых сплавов, применяемых в строительстве, при сжатии, ра­стяжении, изгибе имеют следующие значения, МПа:

АМц . . . 40	АВТ1 (с термообработкой) . . . 160—175
АМг . . . 60—70	В92Т (с термообработкой) . . . 190—260
АМг6 . . . 140

Таблица 2.2

Расчетные сопротивления сварных соединений в строительных конструкциях, МПа

Тип шва	Род усилия	Классы стали
		С 38/23	С 44,29	С 46/33	С 52/40	С 60/45	С 70/60	С 85/75
Стыковой	Сжатие,	210	260	290	340	380	440	530
	Растяжение автоматическая сварка, полуавтоматическая и ручная с физическим контролем качества,	210	260	290	340	380	440	530
	полуавтоматическая и ручная сварка,	180	220	250	—	—	—	—
	Срез,	130	150	170	200	230	260	310
Угловой	Срез (условный) металл шва,	180	200	200	210	240	280	340
	металл границы сплавления,	180	200	210	230	270	300	360

Расчетные сопротивления для швов алюминиевых конструкций приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Расчетные сопротивления R, МПа, швов алюминиевых сплавов

Тип шва	Род усилий	АМ	АМг	АМг6	АВТ1	В92Т
Стыковой Стыковой Угловой	Сжатие и растяжение Срез »	40 30 25	70 50 45	140 105 80	110/90 70 50	170/150 120 90

Примечание. Цифры, указанные в числителе, относятся к сварке плавящимся электродом, в знаменателе — вольфрамовым.

В основу расчета машиностроительных конструкций и соедине­ний положены допускаемые напряжения, 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;

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 допу­скаемое напряжение понижается по сравнению со статическими.

Допускаемое напряжение – это фактор технико-экономический. Если напряжения в конструкции существенно занижены относительно допускаемых σ<0,95 [σ]_р и нет мотивов для подобного занижения (требования жесткости, устойчивости и т.д.), то спроектированная таким путем конструкция имеет излишнюю несущую способность, а ……, излишнюю массу материала и неэкономична. Если, напротив, напряжения в конструкции σ<1,05 [σ]_р, то несущая способность спроектированной конструкции менее требуемой и ее следует признать неполноценной с позиции надежности. Наиболее желательным является случай, при котором σ = [σ]_р, это условие обеспечивает экономичность и требуемую прочность.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций