Файл: Майзель В.С. Сварные конструкции учебник.pdf

Т а б л и ц а 4.4. Расчетные сопротивления RCB в кгс/см2 (10 МПа)

сварных швов, выполненных аргоно-дуговой сваркой в конструкциях из алюминиевых сплавов

Коэффициенты однородности металла сварных швов прини­ маются такими же, как и для основного металла.

С целью повышения гарантии обеспечения высокого качества сварных стыковых соединений, выполненных ручным способом с применением электродов типов Э42, Э42А, Э50А и Э55, а также полуавтоматическим способом под флюсом, рекомендуется приме­ нять контроль просвечиванием. Для случаев, когда контроль ка­ чества сварных стыковых швов осуществляется только наружным осмотром, коэффициенты однородности понижаются на 15%.

Приведенные значения расчетных сопротивлений для стыковых швов относятся к соединениям, выполненным двусторонней свар­ кой или односторонней сваркой с подваркой корня шва или с при­ менением обеспеченного формирования шва с обратной стороны.

Для односторонних стыковых швов, в которых формирование шва с обратной стороны не обеспечено, расчетные сопротивления снижаются путем умножения на коэффициент 0,7.

Принципиальное отличие нового метода расчета по предельным сопротивлениям от старого метода (по допускаемым напряже­ ниям) состоит в том, что при новом методе расчета общий коэф­ фициент запаса учитывается тремя коэффициентами: коэффициен­ том перегрузки п; коэффициентом однородности k и коэффи­ циентом условий работы т.

Более дифференцированный метод учета общего коэффициента запаса позволяет более обоснованно подойти к его определению, учитывая своеобразие в условиях действия отдельных нагрузок, в свойствах различных материалов, а также и в различных усло­ виях работы конструкций.

Разделение одного коэффициента запаса на три независимых коэффициента позволяет более правильно характеризовать все особенности условий работы данной конструкции (учитывая от­ дельно особенности нагрузок, материала и условий эксплуатации).

Так, например, коэффициент перегрузки от собственного веса и гидростатического давления принят равным п = 1,1, от ветра

Коэффициент однородности материала учитывает возможное отклонение прочностных характеристик от их нормативных зна­ чений. Величина его зависит от технологии процесса получения материала. Для малоуглеродистой прокатной стали этот коэффи­ циент принят равным k = 0,9; для низколегированной прокатной стали k = 0,85; для отливок из углеродистой стали k — 0,75 и т. п.

Коэффициент условий работы для большинства элементов конструкций принят т — 1; для резервуаров т = 0,8; для ко­ лонн т ~ 0,9.

Общим условием рассмотренных методов расчета является то, что как в старом, так и в новом методе предполагается прибли­ женное определение напряжений по формулам сопротивления ма­ териалов (исходя из предположения равномерного распределения напряжений при осевой нагрузке и гипотезы плоских сечений при изгибе). В частном случае, когда все действующие на сооружение на­ грузки характеризуются одним значением коэффициента пере­ грузки (или когда на сооружение действует только нагрузка одного вида), условие прочности (4.5) можно упростить. При этом по­ лучим:

Как видно, в этом случае условие прочности (4.1), установлен­ ное методом расчета по допускаемым напряжениям, аналогично условию прочности (4,8), установленному методом расчета по пре­ дельным состояниям.

Таким образом, метод расчета по допускаемым напряжениям является частным случаем более общего метода расчета.

§ 15. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

Основные формулы. При расчетах на выносливость для упро­ щения за основу принимают несколько видоизмененное условие прочности, в котором значение допускаемого напряжения (или расчетного сопротивления) устанавливается исходя из величины предела выносливости, а не предела текучести, как это принято при расчетах на прочность.

При этом условие прочности при вибрационной нагрузке при

где la]rk — допускаемое напряжение при действии вибрационной нагрузки.

Эти выражения часто применяются для расчетов.

Здесь предел выносливости для образца без концентратора на­ пряжения а, выражен в зависимости от заданной характеристики цикла г и коэффициента ф, который зависит от свойств материала.

Рис. 4.1. К расчету на выносливость; а — диаграмма выносливости для образца без концентратора напря­ жений; б — то же для образца с концентратором на­ пряжений

Коэффициент ф называют коэффициентом чувствительности материала к переменным нагрузкам. Значение этого коэффициента определяется экспериментальным путем.

Для этого дополнительно к значению ав необходимо иметь только значение а_х — предела выносливости при симметричном цикле г = 1, что для каждой марки материала устанавливается заранее. Для ряда наиболее распространенных в сварных кон­ струкциях материалов значение ф известно и его можно прини­ мать в соответствии со следующими данными: для малоуглероди­ стой стали ф = 0,34; для низколегированной стали ф = 0,30.

Эти значения являются приближенными и в отдельных случаях могут несколько изменяться. Изменение связано с тем, что зна­ чение предела выносливости для основного металла, определяемое по результатам испытания образцов с сохраненной прокатной поверхностью, зависит от состояния этой поверхности. А так как строго определенных требований по отношению к качеству по­ верхности проката пока еще нет и такие требования не всегда предъявляются, то существующий неизбежный разброс в значе­ ниях предела выносливости влияет и на точность определения коэффициентов ф.