Виды сварных соединений. Работа и расчет сварных соединений. Расчет стыковых швов.
Предельные состояния и основы расчета. Классификация нагрузок и сочетания нагрузок.
При методике предельных состояний все нагрузки классифицированы в зависимости от вероятности их воздействия на нормативные и расчетные.
По признаку воздействия нагрузки разделяются на постоянные и временные. Последние могут быть длительного и кратковременного воздействия.
Кроме того, есть нагрузки, которые выделяются в разряд особых нагрузок и воздействий.
Постоянные нагрузки – собственный вес несущих и ограждающих конструкций, давление грунта, предварительное напряжение.
Временные длительные нагрузки – вес стационарного технологического оборудования, вес складируемых материалов в хранилищах, давление газов, жидкостей и сыпучих материалов в емкостях и т.д.
Кратковременные нагрузки – нормативные нагрузки от снега, ветра, подвижного подъемно-транспортного оборудования, массы людей, животных и т.п.
Особые нагрузки – сейсмические воздействия, взрывные воздействия. Нагрузки, возникающие в процессе монтажа конструкций. Нагрузки, связанные с поломкой технологического оборудования, воздействия, связанные с деформациями основания в связи с изменениями структуры грунта (просадочные грунты, осадка грунтов в карстовых районах и над подземными выработками).
При действии на конструкцию нескольких видов нагрузок усилия в ней определяются как при самых неблагоприятных сочетаниях с использованием коэффициентов сочетаний 
.
|
|
|
В СНиПе “ Нагрузки и воздействия” различают:
основные сочетания, состоящие из постоянных и временных нагрузок;
особые сочетания, состоящие из постоянных, временных и одной из особых нагрузок.
При основном сочетании, включающем одну временную нагрузку, коэффициент сочетаний 
. При большем числе временных нагрузок, последние умножаются на коэффициент сочетаний 
.
В особых сочетаниях временные нагрузки учитываются с коэффициентом сочетаний , а особая нагрузка - с коэффициентом . Во всех видах сочетаний постоянная нагрузка имеет коэффициент .
Предельным считается состояние, при котором конструкция перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям или требованиям, предъявляемым в процессе возведения здания и сооружения.
Различают две группы предельных состояний: первая – непригодность к эксплуатации по причинам потери несущей способности; вторая – непригодность к нормальной эксплуатации в соответствии с предусмотренными технологическими или бытовыми условиями.
Нормативное значение нагрузки и воздействий соответствует их значению при нормальной эксплуатации. Они устанавливаются Строительными нормами и правилами (СНиП). Возможное отклонение значений нагрузок от их нормативных значений учитывается коэффициентом надежности по нагрузке 
, принимаемым по СНиПу.
|
|
|
Нагрузки и воздействия, полученные путем умножения их нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке, называются расчетными. Например, расчетная сила 
.
При расчете по первой группе предельных состояний обычно 
, и тогда расчетные нагрузки являются наибольшими нагрузками, которые могут возникнуть за время эксплуатации сооружения.
Но коэффициент надежности по нагрузке может быть меньше единицы, т.е. 
, если это приводит к ухудшению условий работы сооружения. Например, кратковременные нагрузки в стадии возведения принимаются с коэффициентом 
.
Коэффициент надежности по нагрузке при расчете по второй группе предельных состояний принимается, как правило, равным единице.
Основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям является нормативное сопротивление 
, которое устанавливается СНиПом
Возможное отклонение в неблагоприятную сторону от значений нормативного сопротивления учитывается коэффициентом надежности по материалу 
. Этот коэффициент отражает статистическую изменчивость свойств материала и их отличие от свойств отдельно испытанных образцов.
|
|
|
Величина, полученная в результате деления нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу, называется расчетным сопротивлением:
.
Она представляет собой наименьшую возможную величину нормативного сопротивления; значения для 
устанавливаются СНиПом.
Виды сварных соединений. Работа и расчет сварных соединений. Расчет стыковых швов.
Сварные соединения
Сварка — это технологический процесс получения неразъемного соединения металлических или неметаллических деталей с применением нагрева (до пластического или расплавленного состояния), выполненного таким образом, чтобы место соединения по механическим свойствам и своему составу по возможности не отличалось от основного материала детали.
Основные виды электросварки — дуговая, газовая и контактная.
Дуговая сварка - наиболее распространенный вид. Применяется везде, где есть источники электроэнергии. Газовая сварка применяется в основном там, где нет источников электроэнергии, например, при ремонте в полевых условиях.
Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве при нахлесточном соединении тонкого листового металла (точечная, роликовая) или при стыковом соединении круглого и полосового (стыковая сварка).
|
|
|
Сварным соединением называют неразъемное соединение деталей с помощью сварных швов
Классификация.
- по назначению — прочные (обеспечивают передачу нагрузки с одного элемента на другой); прочно-плотные (обеспечивают передачу нагрузки герметичность соединения — непроницаемость для жидкостей и газов);- по расположению сварного шва в пространстве (рис. 3) — нижнее (а); вертикальное (в), горизонтальное (б); потолочное (г). При всех прочих равных условиях нижний шов самый прочный, потолочный — наименее прочный (значения прочности указанных выше швов относятся как 1:0,85; 0,9:0,8
Рис. 3 Рис.4. Стыковое соединение
По взаимному расположению свариваемых элементов различают следующие виды соединений
- стыковые (рис.4);
- нахлесточные, лобовые (рис. 5, а);фланговые (рис. 5, б);
- с накладками (рис. 6);
- тавровые (рис. 7, а, б). Свариваемые элементы располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Соединение может быть выполнено угловыми (рис.7, а) или стыковыми (рис. 7, б) швами.
- угловые (рис. 7 в, г). Применяются для изготовления тары из листовой стали, ограждений и др. Выполняются угловыми швами. Эти соединения передают малые нагрузки и поэтому не рассчитываются на прочность.
Рис. 5. Нахлесточное соединение: а — соединение лобовыми швами;
б — соединение фланговыми швами
Рис. 6. Соединения с накладками
Рис. 7. Соединения тавровые и угловые
Стыковые соединения выполняют так называемыми стыковыми швами, а остальные — угловыми.
Расчет стыковых соединений.
Швы этих соединений работают на растяжение или сжатие в зависимости от направления действующей нагрузки (рис.11, а и б). Основным критерием работоспособности стыковых швов является их прочность. Соединение разрушается в зоне термического влияния и рассчитывается по размерам сечения детали по напряжениям, возникающим в материале детали.
Рис. 11. К расчету стыковых соединений
Проверочный расчет прочности шва на растяжение.
Условие прочности:
, 
(1) (2)
где 
, 
— расчетное и допускаемое напряжения на растяжение для шва (табл.1); F — нагрузка, действующая на шов; δ — толщина детали (толщину шва принимают равной толщине детали); lш — длина шва.
Проектировочный расчет. Целью этого расчета является определение длины шва.
Исходя из основного условия прочности (1), длину стыкового шва при действии растягивающей силы определяют по формуле
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 2895; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!