6. Особенности расчета сварных узлов на выносливость.

При длительном действии повторных нагрузок элементы из стали мо­гут разрушаться при напряжениях меньших, чем при однократной на­грузке. Такое разрушение вызывается явлением усталости металла. Спо­собность материала сопротивляться воздействию повторных нагрузок называется выносливостью или усталостной (вибрационной) прочностью, которая характеризуется кривой "усталости металла" (кривой Велера), выражающей зависимость между наибольшим напряжением, при кото­ром происходит разрушение, и соответствующим числом циклов пере­менной нагрузки N (рис. 1.52).

Расчет сварных конструкций на выносливость по действующим пра­вилам и нормам отличается от расчета на статическую прочность в ос­новном только тем, что расчетные напряжения (расчетные сопротивле­ния) основного металла и сварных швов понижаются умножением на коэффициент у, который определяется по формуле

где а и в - коэффициенты, приведенные в таблицах; - эффективный коэффициент концентрации напряжений (величина табулированная). Вер­хние знаки в знаменателе формулы принимаются в тех случаях, когда среднее напряжение цикла >0, нижние знаки, когда <0.

Условие выносливости

Расчет по первому придельному состоянию на прочность при перемнных нагрузках , если переход к предельному состоянию осуществляется за счет увеличения уровня переменной нагрузки , производится по формуле :

где - приведенное напряжение.

Расчетное сопротивление R в формуле определяется следующим образом:

где к₀ у_м - коэффициенты однородности по усталостным испытаниям и

надежности по материалу; , , , - пределы выносливо­сти неограниченный, ограниченный, сниженный неограниченный, сни­женный ограниченный соответственно.

7. Общая схема расчета сварных балочных конструкций

1. Определить высоту балки: а) построить эпюры Mq и Q_q б) построить линии влияния М и Q для характерных сечений

в) вычислить максимальные М и Q с помощью линий влияния для хактерных сечений; г) построить объединенные диаграммы М_тах и Q_maх д) определить высоту балки из условий жесткости и экономичности прочности, из двух высот нужно брать большую.

2- Сконструировать сечение балки.

3. Проверить полученное сечение: а) по распределению металла (не менее 30% в поясах); б) по прочности = [ ] ± 5%; в) по _тах на оси балки; г) по эквивалентным напряжениям.

4. Обеспечить общую устойчивость балки (определить места закреп­ления сжатого пояса связями).

5. Обеспечить местную устойчивость балки (рассчитать.сконст-унровать, расставить вертикальные и горизонтальные ребра жесткости

6. Назначить и рассчитать сварные соединения.

7. Спроектировать необходимые стыки балки (технологические, конструктивные, монтажные).

8. Сконструировать и рассчитать опорные части балок.

9. Составить спецификации основного и наплавленного металлов подсчитать вес их.

10. Вычертить балку в масштабе от 1 : 100 до 1 : 250 с необходимыми -сечениями и разрезами в масштабе от 1 : 10 до1 : 20. В чертеже должны 5 быть все размеры и условные обозначения, необходимые для изготовления балки.