Расчет при воздействии переменных нагрузок



Расчет элементов металлических конструкций при воздействии переменных нагрузок - проверка на усталость 1-я гр предельн состояний.

При действии переменных многократно повторяющихся нагрузок разрушение конструкции может произойти от усталости металла при напряжениях ниже предела текучести. Способность мет сопр-ся усталостному разрушению – выносливость, а напряжения, при кот происходит разруш-е – вибрационн прочность

Разрушение происходит без заметных пластических деформаций, имеет хрупкий характер. Это наблюдается в подкрановых балках, балках рабочих площадок при загружении их подвижным составом, элементы бункерных эстакад, башни и мачты, испытывающие многократные воздействие порывов ветра и т.п.

Поэтому расчет на усталость следует вести по формуле:

где σmax – наибольшее по абсолютному значению напряжение в рассчитываемом сечении элемента; Rv - расчетное сопротивление усталости;

γv – коэффициент, определяемый в зависимости от напряженного состояния;

α – коэф-т, учитывающий количество циклов нагружений.

Концентрация напряжений. Хрупк.разруш

При растяжении гладкого образца правильной формы напряжения во всех сечениях, удаленных от места приложения нагрузки, распределяются равномерно и траектории главных напряжений прямолинейны. В местах искажения сечения (у отверстий, выточек, надрезов, трещин) линии главных напряжений искривляются и, обтекая границы, сгущаются. Сгущение траектории главных напряжений характеризует повышение напряжений в этих местах, а их искривление свидетельствует о появлении двух главных напряжений. При большой толщине элемента возникает третье главное напряжение, и напряженное состояние будет объемным.

При статических нагрузках и нормальной температуре концентрация напряжений в большинстве случаев существенного влияния на несущую способность не оказывает. Поэтому в расчетах элементов МК влияние таких воздействий на прочность не учитывается. Крайне неблагоприятное влияние на прочность при концентрации напряжений оказывают динамические воздействия, а также резкое снижение температуры.

При действии растягивающих напряжений возможно хрупкое разрушение стали, чему способствуют концентрация напряжений, низкая температура эксплуатации, динамические воздействия, резкие изменения формы конструкции, крупнозернистость, острые углы, непровары, трещины. Расчету на хрупкую прочность подлежат центрально и внецентренно растянут эл-ты, а также изгибаем эл-ты в зоне действия растягивающих напряжений в конструкциях, эксплуатируем при t ниже -30°С.

Склонность стали к хрупкому разрушению оценивают испытанием на ударную вязкость – способность мет поглощать энергию удара без разрушения, работа излома образца, отнесенная к площ сечения по надрезу

Проверка на прочность с учетом хрупкого разрушения:

σmax- наибольш растяг напряж-е в расчетн сеч-и эл-та, вычисленн по сеч-ю нетто

β – коэф-т, зависящ от температ эксплуатац и вида концентратора напряж-й

Ru – расчетн сопр-е стали по времен сопр-ю

γu – коэф-т надежности по времен сопр-ю

20. Предельное состояние центрально-сжатых элементов- потеря устойчивости.

Прямой стержень при нагрузке его осевой силой до критического состояния имеет прямолинейную форму устойчивого состояния. При достижении силой критического значения стержень изгибается в плоскости меньшей жесткости и устойчивым состоянием у него будет новая криволинейная форма. При дальнейшем увеличении нагрузки деформации стержня начинают возрастать, и он теряет несущую способность.

Расчет на прочность

Расчет на устойчивость:

N-расчетная продольная сила, А-площадь сечения, φ -коэф-т устойчивости.

Сплошного сечения

Сквозного сечения: по оси Х как для сплошного.

λ1 – гибк-ть отдельн ветви между раскрепл эл-тами 


Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!