ГИА 2020 Металлоконструкции / 3 (стр3-6)
.pdf
|
|
1 |
0, 015D |
|
|
ct |
t |
, (126) |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
но не более 0,7 и не менее 0,3; б) при принудительном формировании переходного участка [с плавным переходом на
длине (2,5 - 3)D] по формуле
|
|
1, 3 |
0, 015D |
|
|
ct |
t |
, (127) |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
но не более 1,0 и не менее 0,4.
18.7. Расчет сварных стыковых соединений элементов из труб на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле
|
|
N |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
, (128) |
||
|
|
D |
t |
wy |
|
wc |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
m |
|
|
|
|
|
где |
D |
- средний (равный полусумме наружного и внутреннего) диаметр трубы с меньшей |
|||||
m |
|||||||
толщиной стенки;
t - наименьшая толщина стенки соединяемых труб;
R |
и wc |
- соответственно расчетное сопротивление и коэффициент условий работы |
wy |
сварного стыкового соединения, принимаемый в соответствии с п. 18.4.
Расчет сварных стыковых соединений не требуется выполнять в случае сварки на подкладных кольцах с применением сварочных материалов согласно прил. 2 СНиП II-23-81* и физического контроля качества растянутых швов.
18.8. Расчет сварных соединений в прикреплениях элементов из труб впритык к другим деталям (рис. 33) с цилиндрической или плоской поверхностью (головным деталям) при действии продольной силы N следует выполнять по формулам:
|
|
|
|
|
|
N 0,85 S |
wh |
S |
wt |
|
; (129) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
N 2S |
wh ; (130) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
N 2S |
wt , (131) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
S |
wh |
и |
S |
wt |
- несущая способность соответственно пяточной и носковой частей сварного |
||||||
|
|
|||||||||||
шва (частей шва, относящихся к половине сечения раскоса со стороны соответственно острого и тупого углов пересечения оси трубы с поверхностью головной детали), определяемая по формулам:
S |
wh |
t l |
wah |
R |
|
wc |
||
|
d |
wy |
|
|||||
S |
wt |
t l |
wat |
R |
|
wc |
||
|
|
d |
|
wy |
|
|||
k k
f
f
l |
|
R |
|
wfh wd |
|
l |
wft |
R |
|
wd |
|
|
c ; (132) |
|
|
|
|
|
c , (133) |
|
|
||
здесь Rwy - расчетное сопротивление сварного стыкового соединения растяжению или сжатию, принимаемое в соответствии с п. 3.4 СНиП II-23-81*;
R |
- меньшее из двух значений: |
0, 7R |
или |
R |
wd |
wf |
wz ; |
R |
|
R |
|
|
wf и |
wz - расчетные сопротивления углового шва срезу (условному) соответственно по |
|
металлу шва и по металлу границы сплавления; |
|||
t |
d |
- толщина стенки прикрепляемой трубы; |
|
|
|||
k f |
- катет (высота) углового шва; |
||
l |
wah |
и |
l |
wat |
- суммарные длины участков |
шва, |
рассматриваемых |
как |
стыковые |
швы, |
|
|
|
||||||||||
соответственно в пяточной и носковой частях шва; |
|
|
|
|
|
||||||
l |
wfh |
и |
l |
wft |
- суммарные длины участков |
шва, |
рассматриваемых |
как |
угловые |
швы, |
|
|
|
||||||||||
соответственно в пяточной и носковой частях шва; |
|
|
|
|
|
||||||
|
wc |
- |
коэффициент условий работы сварного соединения впритык, принимаемый в |
||||||||
|
|
||||||||||
соответствии с п. 18.4.
Рис. 33. Схемы сечений сварного шва в узловом соединении двух труб
а - развертка прикрепляемой трубы (A - носок; B - борт;
C - пятка); б - эпюра |
|
угла |
|
|
|
|
|
|
|
||
раскрытия сварного шва при резке без скоса кромки; |
|
||||
в - сечения шва при резке без скоса кромки; |
|
|
|
||
г - то же, со скосом кромки под постоянным углом |
; |
|
|||
|
|
||||
д - то же, со скосом кромки под переменным углом |
|
; |
|||
|
|
||||
е- то же, фрезой
Вкачестве угловых швов следует рассматривать:
а) при резке конца прикрепляемой трубы без скоса кромки (см. рис. 33, в) участки шва, для которых угол раскрытия шва , определяемый по формуле (134), составляет менее 30 или более
60°;
б) |
при |
резке |
конца |
прикрепляемой |
трубы со |
скосом |
кромки под постоянным или |
||
переменным углом |
|
(см. рис. 33, г и д) - |
участки, для которых значение , |
вычисленное по |
|||||
|
|||||||||
формуле (134), составляет менее 15 или более 60°; |
|
|
|
||||||
в) при резке конца прикрепляемой трубы фрезой (см. рис. 33, е), а также в соединениях с |
|||||||||
пропуском прикрепляемой трубы через отверстие в головной детали - всю длину шва; |
|||||||||
г) |
при |
пересечении |
раскосов между собой, |
если |
рассматривается |
прикрепление |
|||
"пропущенного" (не прерванного на линии пересечения) раскоса к другому ("прерванному"), - всю длину участка взаимного пересечения раскосов.
Остальные участки шва следует рассматривать как стыковые швы.
Угол |
|
следует определять по формуле |
|
arcsin in sin |
2 |
d |
|
cos cos |
|
1 |
2 |
sin |
|
|
d |
in |
d |
||||
|
|
|
, (134)
где |
|
in |
d |
in |
/ D |
- отношение внутреннего диаметра прикрепляемой трубы к наружному |
|
|
|
диаметру головной детали (при прикреплении к плоской поверхности |
|
in |
= 0); |
|
|
d |
- угловая координата прикрепляемой трубы для рассматриваемой точки шва, |
|
|
|||
отсчитываемая от носковой образующей. |
|
||
Полную длину соответственно пяточной и носковой частей шва lwh |
и lwt можно определять |
||
по графику рис. 34, а относительную длину участков углового шва lwfh / lwh графикам рис. 35. Длины участков стыкового шва равны
lwah lwh lwfh ; lwat lwt lwft .
и |
l |
|
wft
/ l |
wt |
|
- по
Рис. 34. Графики для определения полной длины
пяточного lwh
и носкового |
l |
wt |
участков сварного шва |
|
в соединении двух труб
а)
б)
Рис. 35. Графики для определения коэффициентов
l |
wfh |
/ l |
wh |
|
|
иlwft / lwt при резке труб
а- без скоса кромки; б - со скосом кромки
18.9.Расчет узла решетчатой трубчатой конструкции (плоской или пространственной фермы), состоящего из одного не прерывающегося в узле трубчатого элемента (пояса с
тонкостенностью не менее 20 и не более 60) и n примыкающих элементов (рис. 36), на местный изгиб (промятие) стенки пояса следует производить для примыкания каждого (j-го)
элемента (
d |
j |
|
0, 2D
) при всех расчетных сочетаниях усилий в элементах узла по формулам:
n ij i Ni i 1
sin |
i |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
N |
|
sin |
|
j |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Dj |
|
rj |
S; j 1 ,..., |
||
|
|
|
|
|||
|
j |
2S |
|
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. (136) |
j |
|
|
|
|
|
|
n
; (135)
Рис. 36. Узел пространственной решетчатой конструкции из труб
|
|
|
|
|
|
A - пятка; B - борт; C - носок |
|
||||||||||
В формулах (135), (136): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
i - номер примыкающего элемента; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
j - номер рассматриваемого примыкающего элемента; |
|
||||||||||||||||
Ni и |
N |
j - продольная сила в примыкающем элементе, принимаемая с учетом знака |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
"плюс" - при растяжении, "минус" - при сжатии; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
i - коэффициент, при i = j, определяемый по формуле |
|
||||||||||||||||
|
|
|
dj |
|
1 |
|
|
1, 7M j |
|
|
2, 5M j |
|
|
||||
|
|
i j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; при i j |
i 1 ; |
|
|
|
|
N |
|
|
|
sin |
|
b |
|
||||||
|
|
|
zj |
|
j |
l |
zj |
j |
|
j |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
здесь dj - коэффициент влияния знака усилия в рассматриваемом примыкающем элементе, принимаемый равным 0,8 при растяжении и 1 - в остальных случаях;
lzj - длина участка примыкания (от носка до пятки) рассматриваемого элемента (для
трубчатых элементов |
l |
zj |
d |
j |
/ sin |
j ); |
|
|
|
|
zj |
- коэффициент влияния длины примыкания |
|
нецилиндрических примыканий определяемый по формуле
рассматриваемого элемента, для
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
l |
zj |
b |
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
zj |
|
2(2D b |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для цилиндрических примыканий (труб) |
|
zj |
1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
b |
или |
b |
j |
- ширина примыкающего элемента (для трубчатого элемента |
b d |
i |
или |
b |
j |
d |
j |
||||||||||||||
i |
|
|
i |
|
|
||||||||||||||||||||
); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
j , |
M |
' |
|
- изгибающие моменты от основного воздействия в рассматриваемом элементе в |
||||||||||||||||||||
j |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
сечении, проходящем через точку пересечения оси этого элемента с образующей пояса, соответственно в плоскости и из плоскости узла (момент от жесткости узлов допускается не учитывать);
S - характеристика несущей способности пояса, определяемая по формуле
|
|
|
|
|
|
|
S |
13(1 0, 02 )t |
2 |
R |
|
|
c ; (137) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
||
здесь |
R |
y - расчетное сопротивление стали пояса; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
= D/t - тонкостенность пояса; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
c |
|
- коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9 при |
R |
y |
375 МПа |
(3800 |
||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
кгс/см2) и 1 - в остальных случаях; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Dj - коэффициент влияния продольной силы в поясе, при сжатии в поясе определяемый по |
|||||||||||||||||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0, 5 |
|
|
|
|
, (138) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dj |
|
AR |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в остальных случаях |
|
Dj = 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
F |
j |
- наибольшее значение продольной силы в поясе от носка до пятки рассматриваемого |
|||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||
примыкающего элемента; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
A - площадь сечения пояса; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
rj |
- коэффициент влияния подкрепления стенки пояса в узле поперечными пластинами |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
(диафрагмами и т.п.), принимаемый равным 1,25 при расположении подкрепляющей пластины в пределах участка рассматриваемого примыкания (от носка до пятки) и 1 - в остальных случаях;
|
ij |
- коэффициент влияния расположения каждого из смежных (i-х) примыкающих |
|
элементов по отношению к рассматриваемому (j-му), определяемый по табл. 58; при i = j ij = 1;
|
i |
arcsin |
wi , |
|
|
|
|
||
wi |
bwi / D ; |
|||
bwi |
|
- ширина охвата пояса примыкающим элементом между кромками сварного шва (при |
||
|
i |
|
Таблица 58
, (139)
- коэффициент, принимаемый равным: