31 Розрахунок згинних елементів у пружно-пластичній стадії роботи матеріалу

35,36 Розрахунок позацентрово навантажених елементів

Довгі гнучкі та короткі жорсткі позацентрово навантажені елементи залежно від розрахункової схеми можуть бути позацентрово розтягнутими (розтягнуто-зігнутими) і позацентрово стиснутими (стиснуто-зігнутими).

До позацентрово розтягнутих відносять елементи, в яких одночасна робота на розтяг та згин може відбуватися як від позацентрово розміщених розтягуючих сил (рис.3.14,а), так і від спільної дії сил, центрально розтягуючих елемент, та сил, що викликають поперечний згин (рис.3.14,б).

У позацентрово стиснутих елементах (рис.3.14,в) стискаюча сила прикладається з ексцентриситетом “е”. При одночасному прикладанні поздовжньої осьової стискаючої сили і поперечного навантаження, яке викликає згин, стержень буде стиснуто-зігнутим (рис.3.14,г).

Рисунок 3.14 - Розрахункові схеми позацентрово навантажених елементів

Розрахунок позацентрово навантажених елементів ведуть за І гр. граничних станів, а саме:

• позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих – на міцність в пружній стадії роботи сталі або з врахуванням розвитку пластичних деформацій;

• довгих гнучких позацентрово стиснутих – на стійкість.

Розрахунок позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих елементів, виконаних із сталі високої міцності з межею текучості s_у>530 МПа, при дії статичного та динамічного навантаження слід виконувати за формулою:

N M_x M_y

s = ¾ ± ¾¾ · y ± ¾¾ · x £ R_yg_c ,

A_n I_{x, n} I_{y, n}

де N, M_x i M_y – абсолютні значення відповідно поздовжньої сили і згинаючих моментів при найбільш несприятливому їх сполученні;

х і у – координати точки перерізу, що розглядається, відносно його головних осей.

Стиснуто-зігнуті стержні прирівнюються до позацентрово стиснутих і обидва види стержнів розраховуються однаково.

Основними перевірками для довгих позацентрово стиснутих елементів є дві перевірки стійкості: в площині і з площини дії момента.

Умова стійкості в площині дії момента дії момента має вигляд

де j_е – коефіцієнт зниження розрахункового опору при позацентровому стиску для запобігання втрати стійкості, j_е визначається за СНиП залежно від конструктивного оформлення стержня.

j_е < 1.

Розрахунок на стійкість позацентрово стиснутих елементів постійного перерізу з площини дії моменту при згині їх в площині найбільшої жорсткості (І_х > І_у), яка співпадає з площиною симетрії, слід виконувати за формулою:

де с – коефіцієнт, який обчислюється за СНиП;

j_у –коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається як для центрально стиснутого стержня за гнучкістю

39 Переваги та недоліки зварювання. Види зварювання в будівництві

В будівництві в основному застосовується електродугове зварювання. Воно було винайдене російським інженером М.М.Бенардосом (1882 р.) і вдосконалене в 1888 р. М.Г.Славяновим.

Електродугове зварювання основане на явищі виникнення електричної дуги між стальним стержнем (електродом) і зварюваними стальними деталями, яка розплавлює основний метал і метал електроду, змішує їх, в результаті чого при охолодженні утворюється зварний шов, з'єднуючий окремі деталі в одне ціле.

Переваги зварювання перед болтовими з’єднаннями:

1. до 20% знижується трудомісткість виготовлення конструкцій;

2. на 10…20% знижується металомісткість;

3. с прощується конструктивна форма:

Рисунок 4.1 - Конструктивна форма складених балок

4. підвищується можливість автоматизації процесу виготовлення конструкцій (з використанням зварювальних агрегатів).

Недоліки зварювання:

1. чутливість до концентрації напружень (зварні напруження приводять до крихкого руйнування при динамічних навантаженнях або понижених температурах);

2. м ожливе деформування елементів внаслідок усадки зварних швів.

Рисунок 4.2 - Деформація внаслідок усадки шва

40За ступенем автоматизації електродугове зварювання поділяється на три види: ручне; напівавтоматичне; автоматичне.

Охарактеризуємо коротко кожний вид.

Ручне: виконується зварником за допомогою електродів. Це найбільш повільне та трудомістке зварювання. Залежить від кваліфікації зварника: він має витримувати постійну відстань між електродом та конструкцією, що досить важко. Але це зварювання найбільш універсальне і широко застосовується при монтажі конструкцій. Може використовуватися в любому положенні, а також в тяжко доступних місцях.

Електроди поділяються на окремі типи, позначаються Е42…Е85. Число вказує межу міцності на розтяг металу шва у кг/мм² (наприклад Е42 – 42 кг/мм²). Після числа може стояти літера “А” (Е42А). Вона означає підвищену пластичність.

Напівавтоматичне: ведеться зварювальним напівавтоматом, який вздовж шва пересуває зварник. Останні операції виконуються автоматично.

Автоматичне: ведеться за допомогою голого електродного дроту, який автоматично подається до місця зварювання, під шаром флюсу або в середовищі інертного газу, які перешкоджають попаданню в розплавлений метал шкідливих домішок (вуглецю та кисню з повітря). Дає можливість в 5-10 разів підвищувати продуктивність (в порівнянні з попередніми видами зварювання).

Тип електроду або марка дроту призначається так, щоб міцність матеріалу шва була не нижчою міцності сталі з’єднуваних елементів