нагрузки в расчетах учитывается динамическими коэффициентами, определяемыми опытным путем. Конечно, динамические расчеты дают более правильное представление о работе конструкции, позволяют более рационально выбирать геометрические характеристики сечения элементов, проектировать конструкции с более высокими техникоэкономическими показателями.

Контрольные вопросы

1.Что такое "приведенная масса"?

2.В чем заключается динамические расчеты конструкции?

3.Что такое "свободные колебания" системы?

4.Составьте дифференциальное уравнение движения одномассовой системы под действием силы, изменяющиеся по синусоидальному закону.

3.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ СДМ

3.1. Материалы, применяемые для изготовления металлоконструкций

Марки и классы сталей. Механические характеристики сталей. Стали для металлоконструкций СДМ в северном исполнении /4/.

Прокатные профили. Сортамент. Государственные стандарты на материалы и прокатные профили /4/.

Выбор материала имеет большое значение для изготовления металлоконструкций, отвечающих требованиям прочности, устойчивости и экономичности. Особое место занимает вопрос о выборе материала конструкций, работающих в условиях низких температур, при которых общестроительные стали теряют классические свойства, становятся хрупкими, что приводит к внезапному разрушению их. При решении вопроса о выборе стали конструктор должен иметь в виду не только механические характеристики материала, но и условия работы конструкции, технические свойства стали, прежде всего свариваемость выбранной марки стали, ее стоимость. Только всесторонний анализ позволит спроектировать конструкцию, отвечающую всем требованиям.

11

Контрольные вопросы

1.Назовите марки общестроительной стали, применяемые для изготовления металлоконструкций СДМ.

2.Назначение и область применения низколегированных ста-

лей.

3.Какова свариваемость стали Ст. 3 ГОСТ 380–71 и стали Ст. 5 этого же ГОСТа?

4.Какие механические свойства сталей гарантируются ГОС-

Том?

5. Назовите марки алюминиевых сплавов, применяемых

встроительном и дорожном машиностроении.

6.Назовите известные вам типы прокатных профилей, выпускаемые промышленностью.

3.2. Нагрузка

Виды и классификация нагрузок, действующих на строительные и дорожные машины. Усилия на рабочих органах. Случайный характер нагрузок. Динамические нагрузки. Ветровые нагрузки на грузоподъемные машины. Расчетные положения и расчетные сочетания на-

грузок /1,3,4,5,6/.

При изучении вопроса о нагрузках, действующих на СДМ, следует помнить, что для грузоподъемных машин характерны свои расчетные сочетания и виды нагрузок. Если при расчете дорожных машин на прочность, устойчивость и выносливость в расчет берутся технологические нагрузки от собственного веса и инерционные нагрузки, то при расчете грузоподъемных машин, работающих на открытом воздухе, следует учитывать ветровые нагрузки, нагрузки от снега и гололеда дополнительно к вышеперечисленным.

Особое внимание необходимо обратить на изменчивость нагрузок по величине и направлению, на случайный характер нагрузок. Вопрос определения действующих нагрузок или закона нагружения является одним из основных вопросов, имеющих большое значение для проектирования экономических конструкций, отвечающих требованиям прочности.

12

Контрольные вопросы

1.Что называется технологической нагрузкой?

2.Что является технологической нагрузкой для крана, бульдозе-

ра?

3.Каков характер нагрузки на отвале бульдозера?

4.Как определить нагрузки от собственного веса конструкции?

5.Сколько расчетных положений вы можете назвать для расчета отвала бульдозера на прочность?

3.3. Методы расчета конструкций на прочность

Современные методы прочностных расчетов. Расчет по допускаемым напряжениям. Коэффициент запаса прочности. Расчет по предельному состоянию. Коэффициенты перегрузки и условий работы /4,5/. Расчет на прочность /4,5/. Расчет по предельному состоянию применим для систем статически неопределимых, т.е. имеющих “лишние связи”. Статически определимые системы рассчитываются методом допускаемых напряжений. Следует обратить внимание на то, что по методу допускаемых напряжений берется один коэффициент запаса прочности, а по методу предельного состояния вводятся коэффициенты, учитывающие вероятность отклонения нагрузки от заданной величины и неоднородность материала, что более полно отражает действительное напряженное состояние конструкции.

Контрольные вопросы

1.Запишите условие прочности при расчете по допускаемым напряжениям, по предельному состоянию.

2.Каковы численные значения коэффициента запаса прочности для широко применяемых марок сталей при расчете по методу допускаемых напряжений?

3.Каково значение коэффициентов условий работ?

3.4. Расчет соединений

Основные типы соединений и область их применения в металлоконструкциях СДМ. Сварные соединения. Виды сварных соединений. Расчёт на прочность стыкового шва, расчёт углового шва. Остаточные деформации и напряжения при сварке. Способы уменьшения

13

остаточных напряжений. Коэффициент концентрации напряжений. Нормы проектирования сварных /4,5/. Клепаные соединения. Область применения. Расчёт необходимого числа заклёпок /4,5/. Болтовые

/4,5/.

При проектировании сварных соединений очень важно бывает учесть свариваемость применяемого металла, возможные непровары и неоднородность шва, концентраторы напряжений и возможные остаточные напряжения, проявляющиеся при остывании металла.

Контрольные вопросы

1.Назовите факторы, влияющие на прочность сварного шва.

2.Что такое коэффициент концентрации напряжений?

3.От чего зависит коэффициент концентрации напряжений?

4.Гдеприменяютсяв настоящее время клапанные соединения?

3.5.Расчет металлоконструкций на выносливости

Физическая сущность усталости металлов. Циклы нагружения и их влияние на усталостную прочность материала. Коэффициент асимметрии цикла нагружения. Влияние концентратов напряжений на усталостную прочность металлов. Методика на выносливость /4,5/.

Следует помнить, что на выносливость (усталостную прочность) рассчитываются элементы конструкций, работающие при переменных и знакопеременных нагрузках. Методически оправдано изучение усталостной прочности металлов при расчете сварных соединений, т.к. для них характерно наличие концентраторов напряжений, значительно влияющих на выносливость металла, а циклы нагружения самих элементов. При расчете на выносливость допускаемое напряжение или расчетное сопротивление шва снижается на некоторую величину.

Контрольные вопросы

1.Какие циклы нагружений вы знаете?

2.В чем заключается физическая сущность усталости металла?

3.Как влияет коэффициент концентрации напряжений на усталостную прочность конструкции?

4.В чем заключается расчет на выносливость?

14