ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СМЕЩЕНИЕ КРОМОК

Свариваемые кромки стыковых швов нельзя совместить в од­ной плоскости идеально. Обычно допускается смещение кромок на 10% от толщины листа. В этом случае, если толщину листа обо­значить t, то эксцентриситет е приложения нагрузки на шов со­ставит: е = t/10 (рис. 1.18).

При расчетных напряжениях ст0 погонная сила на шов будет N = CT0t, а изгибающий момент M = Ne = a0t2/10. Максимальные напряжения на поверхности шва с учетом изгиба составят:

_N_^M_ м - — + ^7-^0 'I 1

N

t

(t' t/10)

-1,6 'СТ0.

W “° ^ ' t2 /6

Таким образом, даже допустимое нормами смещение кромок может повысить расчетные напряжения на 60%.

Мне известны только два случая достаточно крупных исследо­ваний реального напряженного состояния сварных конструкций.

СМЕЩЕНИЕ КРОМОК

Рис. 1.18

Влияние смещения кромок:

а — схема стыкового шва со смещением кромок е; б — равновесие отсеченной части; в - номинальных напряжений по сечению а-а.

- эпюра

ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

Первый относится к строительным металлоконструкциям промыш­ленных зданий. После Великой Отечественной войны многие зда­ния были частично разрушены, многие сильно поржавели. Кроме того, из побежденной Германии в СССР массово ввозились стан­ки и тяжелое оборудование, их установка часто требовала увели­чения расчетной нагрузки на металлоконструкции промышлен­ных зданий. Все эти причины потребовали детального обследова­ния существующих металлоконструкций и их действительного напряженного состояния.

Результаты этих работ опубликованы в монографии «Реаль­ная работа металлических конструкций». Основной вывод из этих исследований — реальное напряженное состояние металлоконст­рукций промышленных зданий имеет мало общего с их расчет­ным напряженным состоянием.

Вторая попытка примерно в те же годы была сделана в судо­строении. Путем разрезки старого корпуса судна с наклеенными на него тензодатчиками определяли реальное напряженное состоя­ние металла в различных местах. Результаты получились столь неожиданными, что они подрывали всю философию расчетов кор­пусов судов на прочность по допускаемым напряжениям. Отчет засекретили, чтобы с ним никто не знакомился.

Напомню, что реальное напряженное состояние сварной кон­струкции включает помимо расчетных напряжений от полезной нагрузки дополнительные, уравновешенные в пределах конструк­ции собственные напряжения, которые являются суммой следую­щих напряжений:

■ сварочных продольных и поперечных напряжений;

■ реактивных напряжений, вызванных закреплением деталей при их сварке;

■ напряжений от местных моментов, появляющихся в результа­те угловых деформаций швов или смещений кромок;

■ дополнительных напряжений от конструктивных концентра­торов (отверстия, люки, патрубки сосудов, резкое изменение ширины или толщины деталей, выступы и т. п.);

■ дополнительных напряжений от их концентрации у дефектов сварных швов или дефектов поверхности листов (поры, непро - вары, царапины, вмятины и т. п.);

■ температурных напряжений.

Этот список можно дополнить.

В обычной сварной конструкции собственные напряжения су­щественно превышают расчетные. Поэтому уже в начальной ста­дии нагружения сумма напряжений от расчетной нагрузки и соб­
ственных напряжений в наиболее нагруженных точках превыша­ет предел текучести стали. В этих точках возникают пластические деформации. Если материал в этих точках не способен пластиче­ски деформироваться, инициируется разрушение конструкции при низком уровне напряжений.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УРАВНЕНИЯ СПЛОШНОСТИ И ПОСТОЯНСТВА ОБЪЕМА

Уравнения сплошности выполняются автоматически, если де­формации вычисляются по формулам (2.25) и (2.26) путем диф­ференцирования трех непрерывных функций для перемещений: ux(x, y, z), uy(x, y, z) и uz(x, y, z). Однако …

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФОРМУЛЫ (7.16)

Для экспериментальной проверки совместно с ЦНИИ «Проме­тей» были изготовлены крупные образцы из стали М16С (типа ВСт3) и 10ХСНД толщиной 20-40 мм, которые разрушались при температурах от +24 до -196°С. Конструкции …

СОЕДИНЕНИЯ С ЛОБОВЫМИ ШВАМИ

На рис. 7.18 показано сварное соединение листов разных тол­щин (t1 и t2) лобовыми швами № 1 и № 2. При дальнейших расчетах будем считать длину шва равной единице, т. е. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.