Расчет элементов стальных конструкций при центральном сжатии и внецентренном сжатии

Стали. Виды стали. Сварка. Типы сварных швов.

по качеству - на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества, высококачественную и особовысококачественную.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%)

Легированной называется сталь, в которой наряду с обычными примесями имеются легированные элементы, резко улучшающие ее свойства: хром, вольфрам, никель, ванадий, молибден и др., а также кремний и марганец в большом количестве. Примеси вводятся в процессе плавки.

Конструкционной углеродистой сталью называется сталь, содержащая углерода до 0,65-0,70% (в виде исключения производят конструкционные стали с содержанием 0,85% углерода). Конструкционная сталь идет для изготовления деталей машин и конструкций. Она должна обладать достаточной прочностью, хорошо сопротивляться удару и в то же время хорошо обрабатываться.

сварка — Соединение металлических частей путём сплавления соприкасающихся поверхностей

При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:

назначать минимальные размеры сварных швов с учетом требований, а также применять минимально необходимое количество расчетных и конструктивных сварных швов;

обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного вида и технологии сварки.

Сварные стыковые соединения листовых деталей, как правило, следует проектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке.

 

По типу сварные швы делят на стыковые, угловые и прорезные.

Стыковой шов - сварной шов стыкового соединения. Угловой шов - сварной шов углового, нахлестанного или таврового соединений. Прорезной шов (рис. 1.6) получается в результате полного проплавления верхнего, а иногда и последующих листов, и частичного проплавления нижнего листа (детали). Частным случаем прорезного шва является точечный или пробочный шов (электрозаклепка - при дуговой сварке) (рис. 1.6, г). Прорезные швы при приварке толстого листа (рис. 1.6, д) могут выполняться по заранее выполненным отверстиям в верхнем листе (при точечном шве) или прорези (при непрерывном шве).

Рис. 1.6. Прорезные швы

 

По протяженности сварные швы подразделяют на непрерывные и прерывистые. Стыковые сварные швы, как правило, выполняют непрерывными. Угловые швы могут быть непрерывными (рис. 1.7, а) и прерывистыми (рис. 1.7, б), с шахматным (рис. 1.7, в) и цепным (рис. 1.7, г) расположением отрезков шва. Угловые швы могут быть выполнены и точечными швами (рис. 1.7, б, д).

Рис. 1.7. Угловые швы тавровых соединений

Элементы конструкций подразделяются на три класса в зависимости от напряженно-деформированного состояния (НДС) расчетного сечения:

1-й класс - НДС, при котором напряжения по всей площади сечения не превышают расчетного сопротивления стали |σ| ≤ R_y (упругое состояние сечения);

2-й класс - НДС, при котором в одной части сечения |σ| < R_y, а в другой |σ| = R_v (упругопластическое состояние сечения);

3-й класс - НДС, при котором по всей площади сечения |σ| = R_v (пластическое состояние сечения, условный пластический шарнир).

 

 

Расчет элементов стальных конструкций при центральном сжатии и внецентренном сжатии

Расчет на прочность элементов из стали с нормативным сопротивлением R_yn ≤ 440 Н/мм² при центральном растяжении или сжатии силой N следует выполнять по формуле

.

Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии силой N, следует выполнять по формуле

(7)

где φ -коэффициент устойчивости при центральном сжатии, значение которого при следует определять по формуле

 

Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) и внецентренно-растянутых (растянуто-изгибаемых) элементов из стали с нормативным сопротивлением R_yn ≤ 440 Н/мм², не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, при напряжениях τ < 0,5 R_s и σ= N/A_n > 0,1 R_y следует выполнять по формуле

(105)

где N, М_х и М_у, В - абсолютные значения соответственно продольной силы, изгибающих моментов и бимомента при наиболее неблагоприятном их сочетании;

п, с_х, с_у - коэффициенты, принимаемые в зависимости от типа сечения.

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов при действии момента в одной из главных плоскостей следует выполнять как в этой плоскости (плоская форма потери устойчивости), так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле

(109)

В формуле (109) коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом φ_е следует определять по таблице Д.3 в зависимости от условной гибкости , и приведенного относительного эксцентриситета т_еf, определяемого по формуле

(110)

где η - коэффициент влияния формы сечения,;

т = еА / W_c - относительный эксцентриситет (здесь е = М/N – эксцентриситет);

W_c - момент сопротивления сечения, вычисленный для наиболее сжатого волокна.

При значениях т_еf > 20 расчет следует выполнять как для изгибаемых элементов

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: