• I группа п.с. – по непригодности к эксплуатации

• Цель расчета: расчет по I группе П.С. Должен обеспечивать конструкцию от хрупкого, вязкого, усталостного или иного вида разрушения, от потери устойчивости, резонансных колебаний и т.д.

• Расчет по I группе П.С. ведется на действие расчетных нагрузок.

• II группа п.с. – по пригодности к нормальной эксплуатации.

• Цель расчета: расчет по II группе П.С. Должен обеспечивать конструкцию от чрезмерных перемещений (прогибов, углов поворота, перекоса, колебаний, осадок и т.д.), т.е. уберегает от состояния, затрудняющего нормальную эксплуатацию или снижающего долговечность конструкции.

• Расчет по II группе п.С. Ведется на действие нормативных нагрузок.

Расчет и конструирование соединений металлических конструкций.

• Болтовые

• Заклепочные

• Сварные

Срезывающие напряжения в болтах и заклепках не должны превышать расчетного сопротивления срезу материалу болтов или заклепок.

*рисунок 1*

Болты и заклепки устанавливают по рискам фасонного проката.

*рисунок 2*

Для отверстий в двутаврах по гост 8239 – 72

Для отверствий в швеллерах по ГОСТ 8240-72

Сварочные соединения

Наиболее распространенным видом соединений элементов стальных конструкций являются электросварные соединения.

Сварные соединения получили широкое распространение благодаря простоте конструктивной формы, экономии металла, меньшей трудоемкости, возможности автоматизации.

Классификация способов электродуговой сварки:

		Э лектродуговая сварка
	Покрытым электродом		Г олой проволокой
Р учная		П од флюсом	В среде защитного газа	Э лектрошлаковая
автоматическая	полуавтоматическая	полуавтоматическая	Полуавтоматическая	автоматическая

Материалы для сварки

При выборе электродов или сварочной проволоки следует учитывать:

• Группы конструкций

• Климатический район

Для чего надо пользоваться рекомендациями таблицы 55* стр.

Тип электрода, например Э42А:

Э – электрод

42 – предел прочности на разрыв наплавленного металла (420 МПа, 4200кг/см²)

А – высокое качество (повышенное пластичность)

Типы сварных соединений

• Встык

• Внахлестку

• Комбинированный

1) Встык *рисунок ыв*

2) Внахлестку

3) Комбинированный

Виды сварных швов:

1. По конструкции шва

• Стыковые

• Угловые:

• Фланговые

• Лобовые

2. По назначению:

• Рабочие (передающие усилие)

• Конструктивные (связующие)

3. По положению в пространстве при их выполнении

• Вертикальные

• Горизонтальные

• Потолочные

• Нижние

4. По протяженности:

• Сплошные

• Прерывистые

5. По числу слоев, накладываемых при сварке:

• Однослойные (однопроходные)

• Многослойные (многопроходные)

6. По месту производства

• Заводские

• Монтажные

7. По форме шва при сварке с обработанными кромками

А) стыковые:

* без разделки кромок * V образный * X образный * К образный * U образный

Б) угловые

* выпуклые (при статических нагрузках) * вогнутые (при динамических и вибрационных, а так же при статических нагрузках в климатических районах I1, l2, ll2, ll3.

Расчет сварных соединений

А) Стыковых: *рисунок КЗ* Ϭ_ω=N/t*l_ω≤R_ωy * y_c

t – наименьшая толщина соединяемых элементов

- lω = b – 2t

- lω = b – в случае выводков концов шва за пределы стыка

R_ωy – Расчетное сопротивление стыкового шва растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести

R_ωy=R_y – если материалы для сварки приняты по табл. 55* стр. 69 СНиП, но контроль качества шва визуальный.

R_ωy= 0,85R_y – если материалы для сварки приняты по табл. 55* стр.69 СНиП, но контроль качества шва визуальный

y_c – коэффициент условий работы (см. табл. 6* стр. 8 СНиП, табл. 6 стр. 5 справочник).

y_c = 1

Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении в сварных соединениях материалов согласно табл. 55* стр. 69 СНиП II-23-81* при полном проваре соединяемых эл-ов и физическом контроле качества шва. (пособ. С. 18 т.55)

Б) угловых *рис ыва*

Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует производить на срез по двум сечениям: - По металлу шва (1) N/β_f*K_f*l_ω≤R_ωf*_ϒωf*_ϒc - по металлу границы сплавления (2) : N/β_z*K_f*l_ω≤R_ωz*_ϒωz*_ϒc

Где: β_f;β_z – коэффициенты, зависящие от вида сварки и положения шва (см. табл. 34* стр. 39 СНиП, табл. 34. 19 пособие)

L_ω – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10мм. _ϒc – коэффициент условий работы (см. табл. 6* стр. 8 СНиП, табл. 6 стр. 5 справочник). _ϒc =1 _ϒωf; _ϒωz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 для всех случаев, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂, II₃.

_ϒωf = _ϒωz = 0,85 в климатических районах I₁, I₂, II₂, II₃.

R_ωf – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва: R_ωf=0,55*(Rωun/_ϒωm) R_ωz – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления: R_ωz=0,45*Run R_ωf, R_ωz – см. табл. 3, стр. 6 СНиП II-23-81*

Значения R_{ωf и} Rωun – см табл. 56 стра. 70 СНиП

Значения Run – см. табл. 51* стр. 64 СНиП

*струк.свар.шва*

Переходная зона – зона термического влияния – самое слабое место шва. В этой зоне во время сварки наблюдается резкое изменение температуры (структура металла в этой зоне неоднородна, ухудшаются механические качества металла и появляется склонность к хрупкому разрушению).

Достоинства сварных соединений: 1. Высокая прочность и надежность. 2. Возможность соединения элементов непосредственно, без вспомогательных деталей и отверстий. 3. Простота конструктивной формы. 4. Экономия металла 5. Возможность механизации и автоматизации процесса сварки.

Недостатки сварных соединений: 1. Деформация изделий от усадки стальных швов. *рис. Усадка*

7. Размер нахлестки. (см. предыдущий конспект)

8. Применение односторонних угловых швов не допускается в конструкциях:

* Группы 1

* Эксплуатируемых в сильно и средне-агрессивных средах.

*Возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂, II₃

*рис лод*

Изгибаемые элементы МК.

Работа балки на изгиб:

*рис балка*

Узкая длинная балка, не раскрепленная в боковом направлении и нагружаемая сверх определенного предела, может изменить форму при изгибе.

Это явление называется потерей общей устойчивости балки, а нагрузка и напряжения, при которых начинается потеря общей устойчивости, называется КРИТИЧЕСКИМИ.

При потере общей устойчивости начинается кручение балки, в результате чего происходит отклонение поясов в плане, и балка кроме изгиба в вертикальной плоскости подвергается так же изгибу в горизонтальной плоскости и кручению.

Расчет изгибаемых элементов

1. Расчет на прочность

А) по нормальным напряжениями

где Wx, n, min – момент сопротивления сечения с учетом ослаблений

Б)по касательным напряжениям

2. Расчет на устойчивость

Коэффициент, определяемый по приложению №7 Момент СНиП, учитывает снижение расчетного сопротив- сопротивления сечения, ления при потере общей устойчивости принятый относительно сжатого пояса

Общую устойчивость балок проверять не требуется ( ):

А) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плиты Ж.Б., плоский и профилированный стальной настил и т.д.)

Б) при отношении расчетной балки - I_ef к ширине верхнего пояса - b_f, не превышающем значений, определяемых по формулам таб. 8 СНиП (справ. Стр. 11).