![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Несущая способность сварных соединений при переменных нагрузках
Расчет прочности сварных конструкций, работающих под переменными нагрузками, производится по марке металла, характеристике цикла r, эффективным коэффициентам концентрации напряжений Кэ и продолжительности эксплуатации, определяемой числом циклов нагружений. Следует подчеркнуть, что сварные соединения при переменных нагрузках рассчитываются, во-первых, с учетом прочности основного металла, находящегося в зоне сварных швов, где в результате концентрации напряжений прочность существенно снижается, а во-вторых, с учетом прочности самого шва. Единая методика определения прочности сварных конструкций при переменных нагрузках отсутствует. При проектировании строительных конструкций руководствуются нормами СНиПа; разработаны нормативные данные для судостроения, конструирования подъемно-транспортных машин, мостостроения. Указанные нормы имеют некоторые различия, учитывающие особые условия работы. При расчете по СНиПу основное внимание при переменных нагрузках уделяют расчету прочности основного металла в зоне сварных швов, считая, что прочность швов достаточно обеспечена расчетом на равнопрочность основному металлу при статическом нагружении. При этом эффективные коэффициенты концентрации напряжений учитываются косвенным путем. Каждый тип соединения причисляется к одной из восьми условных групп. Номера этих групп для характерных сварных соединений приведены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для элементов конструкций в краностроении
В строительных конструкциях расчет прочности наряду со СНиП II-23-81 производят с учетом расчетных сопротивлений R основного металла. Значения расчетных сопротивлений при переменных нагрузках умножают на коэффициент γ (γ ≤ 1):
в случае, если наибольшее напряжение растягивающее: γ =
и, если наибольшее напряжение сжимающее: γ = где r - характеристика цикла; коэффициенты а, b и с находят из табл. 4.7.
Таблица 4.7 Коэффициенты а, b и с
Пример 1. Определить несущую способность прикрепления полосы шириной 200 мм и толщиной s = 10 мм к косынке лобовым швом длиной L 1 = 20 см и двумя фланговыми L 2 = 15 см; r - 0,2; сталь С235 (С 38/23); расчетное сопротивление R = 210 МПа для основного металла при растяжении и RY = 150 МПа при срезе для угловых швов. Допускаемое напряжение находим при условии, что коэффициент условий работы m = 0,9; коэффициент безопасности k = 1,1; число нагружений N > 5·106.
Допускаемые напряжения при статическом нагружении [ σ ]Р = R·m / k = 210·0,9/1,1 = 172 МПа; в угловых сварных швах [τ']= Rym / k= 150 • 0,9/1,1 = 122 МПа. Согласно табл. 4.6, соединение относится к группе 8. По табл. 4.7 находим коэффициенты с = 0,85 (N =5·106); а = 4,8; b = 4,2; γ = 0,85/(4,8 -0,2-4,2) =0,215, [ σ ]Р·γ = 36,9 МПа. Несущая способность сварного соединения по основному металлу в зоне сварных швов при данном циклическом нагружении: P = b·s [ σ ]Р· γ = 0,2·0,01· 36,9=0,0738 МН. Проверяем равнопрочность сварных швов основному металлу при статическом нагружении. Для основного металла P 1 = b·s [ σ ]Р = 0,2·0,01 ·172 =0,344 МН. Для угловых швов при β = 0,7 и катете К = 1 см Р2 = βК(L 1 +2 L 2)[τ'] = 0,7·0,01 (0,2 + 2·0,15)· 122 = 0,426 МН. Так как Р2>Р1, то равнопрочность обеспечена и несущая способность сварного соединения при переменных нагрузках определяется найденным значением Р = 0,07380 Мн.
Пример 2. Проверить выполнение условия прочности сварного соединения в швах, прикрепляющих уголок 100х100х10 мм из стали С 345 (С 46/33) одним лобовым L Л =10 см (размер уголка) и двумя фланговыми швами L ФЛ1 =20 см и L ФЛ2 = 8 см; Р = 250 кН; расчетное сопротивление на растяжение металла R = 290 МПа; на срез в угловых швах Ry = 200 МПа; число нагружений N = 106. Характеристика цикла r = 0,6. Преобладающее напряжение сжимающее. Коэффициент условия работы m = 0,8, коэффициент безопасности k = 1,2. Допускаемое напряжение в основном металле при статических нагружениях [σ] P = R·m / k = 290 • 0,8/1,2 = 193 МПа. В угловом шве [τ']= Ry m / k = 200·0,8/1,2= 133 МПа. Соединение относится к группе 8. Согласно табл. 4.6 и 4.7, y = c /(b - a·r) =0,722. Допускаемое напряжение в основном металле [σ] P ·γ = 193 • 0,722= 139,5 МПа. Напряжение от силы Р в уголке (площадь сечения F = 19,6 см2) σ = P / F = 0,25/0,00l96= 127,5 МПа < 139,5 МПа. Таким образом, прочность соединения по основному металлу обеспечена. При статическом нагружении несущая способность уголка Р1 = F· [σ] P = 0,00196· 193 = 0,378 МН. Соответственно несущая способность угловых швов Р2 = β·К(L Л + L Ф1 + L Ф2)· [τ'] = 0,7·0,01(0,1+ 0,2+ 0,08)·133 = 0,354 МН. Так как Р1 ≈ Р2, то при переменных нагрузках проверка прочности сварных швов не требуется.
Выше приведена упрощенная методика расчета несущей способности при переменных (циклических) нагрузках. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» предусматривает использование другой, более совершенной методики (Приложение п. 9. Расчет элементов стальных конструкций на выносливость): σ max ≤ α · Rv · γv, (СНиП II-23-81, стр. 35, формула 115), где Rv - расчетное сопротивление усталости (СНиП II-23-81 табл. 32) в зависимости от временного сопротивления стали и группы элемента конструкции по концентрации напряжений (СНиП II-23-81 табл. 83) это минимальный уровень Rv для анализируемой конструкции; α - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений (СНиП II-23-81 формулы 116 и 117); γv - коэффициент, определяемый по (СНиП II-23-81 табл.33) в зависимости от вида напряженного состояния (растяжение или сжатие) и коэффициента асимметрии цикла нагружения - ρ. Значения α и γv могут быть больше единицы увеличивая σ max по сравнению с Rv.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 103; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.74.205 (0.014 с.) |