§ 7. Допускаемые напряжения при работе конструкций под переменными нагрузками

В нормативных материалах различных ведомств предлагает­ся использовать метод, при котором допускаемые напряжения или расчетные сопротивления основного металла и сварных соединений, работающих под переменными нагрузками, опреде­ляются в зависимости от допускаемых напряжений (или расчет­ных сопротивлений) при статических нагрузках, путем умноже­ния последних на коэффициент у^1, т. е.

допускаемое напряжение— Н_Р7. (10.5)

При этом учитывается эффективный коэффициент концентра­ции напряжений К_э, найденный опытным путем при г = — 1, ха­рактеристика цикла г и ряд других факторов. При расчете свар­ных соединений строительных конструкций коэффициент у равен

При определении характеристики цикла/" — ^^^^напряжения

-max

Omax и c_mil! принимают наибольшее и наименьшее по абсолют­ной величине, взятые со своими знаками: растяжение имеет знак плюс, сжатие — знак минус.

Коэффициенты а и b при подсчете у по формуле (10.6) пред­лагается принимать в соответствии с данными табл. 10.10.

Коэффициенты К_э принимаются различными (табл. 10.1!) для малоуглеродистых сталей, низколегированных сталей и цвет-

Таблица 10.10

Значения а и & в формуле (10.6), устанавливаемые строительными нормалями

Материал	Вид конструкции	Коэффициенты а \ Ь
Сталь углеродистая	\ Подкрановые балки, фермы, бал-1 ки рабочих площадок и элементы [ конструкций бункерных и разгру-J зочных эстакад	0,75	0,3
Сталь низколегиро­ванная		0,8	0,3

240

Таблица IQAl Величины эффективных коэффициентов сварных соединений

Коэффициент

К дли стали

Расчетные сечения

углеро­дистой

По основному металлу

Основной металл с необработанной прокатной поверхно­стью, с прокатными или обработанными механическим путем кромками по сечениям вне заклепок, болтов и сварных швов

То же, но с кромками, обрезанными газовой резкой:

а) машинной................,

б) ручной ..................

Основной металл в месте перехода к необработанному сты­ковому шву с усилением, имеющим достаточно плавный переход .....................

Основной металл в зоне перехода к стыковому шву, обра­ботанному в этом месте абразивным кругом млн специальной фрезой:

а) при стыковании листов одинаковой толщины и ширины

б) при стыковании листов разной ширины......

в) при стыковании листов разной толщины......

Основной металл в месте перехода к поперечному (лобово­му) угловому шву в рабочих соединениях внахлестку:

а) без механической обработки при отношении' катетов к,/к_э = 2 (при направлении большего катета вдоль усилия) ..................

б) то же при отношении катетов kJk₂~ 1,5.....

в) при наличии механической обработки и отношении ка­тетов /С|/к₂=2................

г) то же при отношении катетов ki/k₂=1,5......

Основной металл в соединениях с фланговыми швами, ра­ботающими на срез от осевой силы, в местах перехода от элемента к концам фланговых швов, независимо от наличия обработки швов .................

Основной металл вблизи диафрагмы и ребер, приваренных угловыми швами к растянутым поясам балки и элементам ферм:

а) без механической обработки швов, но при наличии плавного перехода от швов к металлу:

при ручной сварке..............

при полуавтоматической сварке.........

б) то же при механической обработке швов.....

1,0

U U

1,4

1.0

1,2 1,3

2,3 2,7

1,2 1,5

3.4

1,6 1,3 1,0

16 823 241

Продолжение табл. 10. II

Расчетные сечшшя

Коэффициент А'., дли стиля

угл сре­ди г той

н из коле;-гировап-

Поперечные сечения сварных элементов

Cc-ienun элементов, сваренных из листов непрерывными про­дольными швами автоматической сваркой (вдали от диаф­рагм и ребер), при действии усилия вдоль ОСИ шва . . . .

По металлу соединений

Стыковые швы (по оси шва) с полным проваром корня шва:

я) при автоматической (а также ручной) сварке и про­свечивании .................

6) при ручной сварке без проев сои в линя.......

Угловые швы:

а) Поперечные (лобовые) швы но расчетному сечению шва:

при ручной сварке ..... .........

при автоматической сварке . ......... .

и) продольные (фланговые) швы, работающие на срез от осевой силы в соединении, при проверке срезывающих напряжений по длине шва...........

1.0

1,0 1,2

2,3 1,7

3.4

1,0

1,0 1,4

3,2 2,4

4.4

ных сплавов. Верхние знаки в знаменателе формулы (10.6) берут в случаях, когда наибольшее по абсолютной величине напряже­ние является растягивающим; нижние знаки, когда наибольшее по абсолютной величине напряжение является сжимающим. Найденное но формуле (10.5) напряжение сравнивается с наи­большим по абсолютной величине расчетным напряжением (рас­тягивающим или сжимающим).

Нередко при расчете элементов конструкций мостовых кранов пользуются формулой

(0,6 К_э - 0,2) - (0,6 Кэ Т 0,2) г

1.

10.6')

Значения коэффициентов у, вычисляемых по формулам (10.6) и (10.6'), несколько отличаются между собой. Это различие объясняется специфическими условиями нагружений (наличием динамического эффекта, условиями эксплуатации, частотой переменных нагрузок, соотношениями величии действующих переменных нагрузок п др.).

242

Эффективные коэффициенты концентраций при расчете свар­ных конструкций кранов приведены в табл. 10.12.

Следует обратить внимание на то, что допускаемые напря­жения снижаются не только в сварных швах (лобовых, фланго­вых), но и в основном металле, прилегающем к швам, в зоне концентраторов напряжений.

Пример расчета 1. Определить допускаемое напряже­ние в соединении, сваренном встык из малоуглеродистой стали при г=— 0,5, а = 0,Ь, 6 = 0,2.