Сварные конструкции. Расчет и проектирование
Сварные конструкции. Расчет и проектирование
М. Николаев, В. А Винокуров
Настоящая книга представляет собой учебник по сварным конструкциям, составленный в соответствии о Программой специальных дисциплин для высших учебных заведений по специальности 12.05 «Технология и оборудование сварочного производства», М., 1985, Сборник № 1, утвержденный Учебно-методическим советом по высшему образованию 28.01.85 г.
Учебник написан на основе учебных пособий: Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Прочность сварных соединений и деформации сварных конструкций (1982) и Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Технология изготовления, автоматизация производства и проектирование сварных конструкций (1983).
Настоящая книга представляет собой первую часть учебника «Сварные конструкции». В ней изложены вопросы о материалах, соединениях, деформациях сварных конструкций и о проектировании отдельных элементов.
Вторая часть учебника будет посвящена вопросам технологии изготовления, автоматизации производства и контролю качества сварных конструкций.
Изложение материала в учебнике строго соответствует пунктам программы. В нем значительно расширен раздел свариваемых металлов, сплавов, неметаллических материалов; технологических процессов соединений, в частности лучевых, в твердом состоянии и др. Несколько сокращено освещение результатов научно-исследовательских работ, проводимых как в СССР, так и за рубежом.
В помощь студентам при выполнении курсового проекта кратко рассмотрены вопросы строительной механики. Подчеркнуто тесное взаимодействие расчетно-конструкторской и производственно-экономической проблем.
По сравнению с ранее вышедшей книгой (1982) расширен круг примеров по разработке конструкций, к каждой главе приложен список вопросов для самоконтроля. Рассмотрено содержание лабораторного практикума.
Изложение основано на формулировках, принятых в машиностроительной практике, однако представлены и
СПиПы, используемые многими другими организациями, проектирующими объекты, применяемые в строительстве.
Учебник может быть также использован специалистами в области сварных конструкций. Однако количество справочного материала в нем ограничено, так как задачей учебника являлось научить студента умению осуществлять инженерные операции при использовании дополнительного материала из других источников.
Главы 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 написаны акад. Г. А. Николаевым, главы 6 и 7 — прсф. В. А. Винокуровым.
Авторы считают своим долгом отметить и выразить признательность рецензентам первой части книги — кафедре сварки Ростовского-на-Дону института сельскохозяйственного машиностроения (зав. каф. д-р техн. наук, проф. Лукьянов В. Ф.) и зав. кафедрой МИНГ им. Губкина д-р техн. наук, проф. Стеклову О. И., а также всем научным и производственным организациям, материалы которых использованы в настоящем учебнике и в самую первую очередь Институту электросварки им. Е. О. Патона.
Критика и пожелания по дальнейшей работе будут с благодарностью приняты авторами. Все замечания следует направлять по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14, издательство «Высшая школа».
Авторы
В тексте приняты следующие условные обозначения:
Р — сосредоточенная сила; д — распределенная нагрузка;
5 — усилие в элементе;
г — отношение Smin/SmaK;
М — изгибающий момент;
N — продольная сила;
Q — поперечная сила; а — нормальное напряжение; т — касательное напряжение;
[olp — допускаемое нормальное напряжение при растяжении в основном металле;
(°]еж — допускаемое нормальное напряжение при сжатии в основном металле;
|т] — допускаемое касательное напряжение в основном металле; [о']р — допускаемое нормальное напряжение при растяжении в шве;
[т'] — допускаемое касательное напряжение в шве;
0„ — предел прочности основного металла:
Ов — предел прочности шва (соединения);
от — предел текучести;
о, — предел выносливости при цикле г,
0-1 — предел выносливости при симметричном цикле: е — относительная деформация;
6 — удлинение при разрыве;
о,1 — ударная вязкость основного металла;
Ъ, — ударная вязкость шва;
R —расчетное сопротивление (по СНиПу);
Кг — теоретический коэффициент концентрации напряжений; К9 — эффективный коэффициент концентрации напряжений;
W — момент сопротивления;
Е — модуль упругости;
I — пролет, длина; s — толщина детали;
А — площадь поперечного сечения;
/ — момент инерции поперечного сечения; г — радиус инерции;
А, — гибкость элемента при сжатии;
К — катет углового шва;
РК — расчетное сечение углового шва; , ф — коэффициент понижения допускаемых напряжений при сжатии;
У ~ коэффициент понижения допускаемых напряжений при повторных переменных нагрузках; і — температура;
Sn — статический момент части сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести;
Н — ньютон; кН — килоньютон;
МН — меганьютон;
МПа — мегапаскаль;
Нагрузки и усилия даны в кН (1 кН соответствует 100 кг), моменты — в кН-м; напряжения и модули упругости — в МПа (I МПа= 10 кг/сма), ударная вязкость — в МДж/м*.