|
| |
|
Слаботочка Книги Основной металл в месте соединения с лобовым швом относят к группе 4 или 7 в зависимости от наличия или отсутствия обработки. В строительных конструкциях расчет прочности производят с учетом расчетных сопротивлений (см. гл. 2). Значения расчетных сопротивлений при переменных нагрузках умножают на коэффициент y = cl{a-br) (4.4) в случае, если наибольшее напряжение растягивающее, и Y = c/(b-ar), (4.5) если наибольшее напряжение сжимающее, где г - характеристика цикла; коэффициенты а, Ь и с находят из табл. 4.7. Таблица 4.7 Коэффициенты а, b V. с
Пример 1. Определить несущую способность прикрепления полосы шириной 200 мм и толщиной s= 10 мм к косынке лобовым" швом длиной 1 = 20 см и двумя фланговыми 1 = 15 см; = 0,2; сталь С 38/23; расчетное сопротивление R = 210 МПа для основного металла при растяжении и /?у = 150 МПа при срезе для угловых швов. Допускаемое напряжение находим при условии, что коэффициент условия работы m = 0,9; коэффициент безопасности k= 1,1; число нагружении /V>5.10. Допускаемые напряжения при статическом нагружении [а]р = Rmlk = 210 . 0,9/1,1 = 172 МПа; в угловых сварных швах [T] = Rymlk= 150 . 0,9/1,1 = 122 МПа. Согласно табл. 4.6, соединение относится к группе 8. По табл. 4.7 находим коэффициенты с = 0,85; а = 4,8; Ь = 4,2; 7 = 0,85/(4,8-0,2-4,2) = 0,215, [a]pY = 36,9 МПа. Несущая способность сварного соединения по основному металлу в зоне сварных швов P = fo[a]pY = 0,2 - 0,01 -36,9 = 0,0738 МН. Проверяем равнопрочность сварных швов основному металлу при статическом нагружении. Для основного металла Pi = te[a]p =0,2 - 0,01 - 172 = 0,344 МН. Для угловых швов при Р = 0,7 и катете /С = 1 см Ра = (/i + 2/2) [т] = 0,7 - 0,01 (0,2 + 2 - 0,15) - 122 = 0,426 МН. Так как > Pi, то равнопрочность обеспечена и несущая способность сварного соединения при переменных нагрузках определяется найденным значением Р = 0,0738 МН. Пример 2. Определить напряжения в швах, прикрепляющих уголок 100 X X 100 X 10 мм из стали С 46/33 одним лобовым 1ц = 10 см (размер уголка) и двумя фланговыми швами = 20 см и = 8 см; Р = 250 кН; расчетное сопротивление иа растяжение в металле R - 290 МПа; иа срез в угловых швах /?у = 200 МПа; число нагружении /V = 10*. Характеристика цикла = 0,6. Преобладающее напряжение сжимающее. Коэффициент условия работы /п = 0,8, коэффициент безопасности k= 1, 2. Допускаемое напряжение в основном металле при статических иагружеииях [а]р = ./?т/й = 290-0,8/1,2= 193 МПа. В угловом шве [T] = /?ym/fe = 200-0,8/l,2= 133 МПа. Соединение относится к группе 8. Согласно табл. 4.6, Y = c/(6 -а/-) = 0,722. Допускаемое напряжение в основном металле [a]pY= 193 - 0,722= 139,5 МПа. Напряжение от силы Р в уголке (площадь сечения F = 19,6 си a=P/f = 0,25/0,00196=127,5 МПа < 139,5 МПа. Таким образом, прочность соединения по основному металлу обеспечена. При статическом нагружении несущая способность уголка Pj = f[a]p = 0,00196- 193 = 0,378 МН. Соответственно несущая способность угловых швов 2 = Р(л + фл, + фЛз) [t]=0,7-0,01 (0,14-0,2+0,08) 133 = 0,354 МН. Так как Pi « Р, то при переменных нагрузках проверка прочности сварных швов не требуется. Расчет сварных соединений при проектировании кранов конструкции Минтяжмаша имеет ряд особенностей по сравнению с расчетом по СНиПу. При определении предела выносливости значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений /С используют непосредственно, причем не только применительно к основному металлу вблизи шва, но и при расчете самих сварных швов. Изменяется и оценка долговечности. Если по СНиПу долговечность рассчитывают изменением коэффициентов а, Ь, с (см. табл. 4.7) через значительные интервалы чисел нагружении: 0,5-10"; 10" и т.д., то по нормативам Минтяжмаша долговечность оценивают по отношению числа ожидаемых крановых нагружении к числу нагружении, определяющих предел выносливости. Иначе оценивают и значение полезной нагрузки в зависимости от режима работы крана (тяжелый, средний). Не анализируя глубоко особенности расчета прочности крана как целого сооружения, рассмотрим методы расчета сварных соединений в крановых конструкциях. Допускаемое напряжение в основном металле, околошовной зоне и в сварном шве определяется соотношением [а]р = Ог/п, где Or - предел выносливости для элементов конструкций в зависимости от эффективного коэффициента концентрации Кэ и характеристики цикла г; п - коэффициент запаса, который может быть в первом приближении принят 1,6. Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений Ка характерных типов сварных соединений для основного металла приведены в табл. 4.6, а для сварных швов- в табл. 4.8. Значения а г даны в табл. 4.9. При ограниченной выносливости, т. е. при числе нагружении N 2-10, данные табл. 4.9 умножают на коэффициент , значения которого для /Сэ 2 дзны в табл. 4.10. Таблица 4.8 Коэффициенты Ks Д-яя сварных швов Характеристика расчетного сечения Коэффициенты для стали углеродистой иизколеги-рованиой Схемы соединения и расго-ожения расчетного сечеиия а - а Стыковые швы (по оси шва) с полным проваром корня шва: а) при автоматической сварке б) при ручной сварке 1,2 1,4 1,4 1,6  Стыковые швы (по оси -шва) с неполным проваром корня шва или при отсутствии обратной подварки 2,5-3,2 3,2-4,0 Угловые швы: а) пзперечные (лобовые) швы по расчетному сечению шва: при автоматической сварке при ручной сварке б) продольные (фланговые) швы по расчетному сечению, проходящему по длине шва при ручной сварке а) а 1,6 2,5 2,5 3,2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [50] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||