3.2. Метод расчета сварных конструкций по допускаемым напряжениям

При расчете конструкций по допускаемым напряжениям условие прочности в общем виде запишется следующей формулой

(1.17)

где σ - напряжение в опасном сечении элемента, кгс/см², (см. табл. 6)

Таблица 6

^{Допускаемые напряжения основного металла, кгс/см}2

Род усилий	Условное обозначение	Величина для материала
		Cт. 2	Ст. 3	15ХСНД	АМг 6
Растяжение, сжатие, изгиб	[σ]	1400	1600	2250	1400
Срез	[τ]	840	960	1350	840

Для безопасности сооружения допускаемое напряжение должно составлять лишь некоторую часть от предела текучести (или, как это принято для хрупких материалов, от предела прочности)

[σ]=σ/k₃, (1.18)

где k₃ – коэффициент запаса прочности, равный 1,4…1,6.

Таким образом, метод расчета по допускаемым напряжениям является частным случаем расчета по предельному состоянию, когда вместо трех коэффициентов: перегрузки n, условий работы m и однородности материала k, применяется только один коэффициент запаса прочности k₃.

При расчете по допускаемым напряжениям основные формулы будут иметь вид:

1. При проверке на прочность сжатых или растянутых элементов

(1.19)

где Р – осевая сила, действующая в сечении.

2. При проверке на прочность изгибаемых элементов

(1.20)

(1.21)

где М - изгибающий момент, действующий в сечении;

Q - перерезывающая сила, действующая в сечении.

3. При проверке на устойчивость центрально-сжатых или изгибаемых элементов

(1.22)

4. При проверке на прочность элементов, работающих на срез (в предположении равномерного распределения напряжений по сечению)

(1.23)

5. При проверке на прочность элементов, находящихся в сложно-напряженном состоянии, одновременно подверженных действию нормальных σ и тангенциальных τ напряжений,

(1.24)

6. При проверке на прочность оболочек, находящихся в двухосном напряженном состоянии,

. (1.25)

При этой методике расчета условие обеспечения необходимой жесткости конструкции выражается формулами (1.15) и (1.16).

Касательные напряжения при кручении в тонкостенных замкнутых, не имеющих вмятин профилях, можно находить из выражения:

или (1.26)

где М_кр - крутящий момент, кгс.см; δ - толщина стенки профиля, см; Ω - площадь, ограниченная средней линией профиля, см².

Библиографический список

1. Громадский Б.В., Нехорошев А. с. Водолаз – сварщик – резчик. Учебное пособие. -М.: ДОСААФ СССР, 1986, 128 с.

2. Зайцев К. И., Шмелева И. А. Сварка магистральных, промысловых трубопроводов и резервуаров. Учебник, - М.: Недра, 1985, 228 с.

3. Справочник. Сварка в машиностроении, т. 1.

4. Коттон Х. К., Грабе С. Е. и др. Подводная сварка морских сооружений. Пер. с англ. – Л.: Судостроение, 1983, 128 с.

5. Дж. Пазини. Подводная сварка. Состояние проблемы. Перевод с итал. – М.: ГПНТБ СССР, 1986, 118 с.

6. Стеклов О. И. Основы сварочного производства. Учебник – М.: Высшая школа, 1986, 222 с.

7. Капустин К. я., Камышев М. А. Строительство морских трубопроводов – М.: - Недра, 1982, 207 с.

191