- •Вансович к.А.
- •Часть 1
- •1. Требования, предъявляемые к строительным конструкциям
- •2. Расчет конструкций по предельным состояниям
- •3. Нагрузки и воздействия.
- •4. Стальные конструкции
- •6. Сортамент строительных сталей.
- •6.1. Сталь листовая.
- •6.2. Профильная сталь.
- •6.4. Гнутые профили.
- •7. Сварные соединения строительных конструкций.
- •7.1. Технология сварки.
- •7.2. Типы сварных швов и соединений.
- •Расчет сварных соединений.
- •7.3.1. Расчет стыковых швов при действии осевой нагрузки.
- •7.3.2. Расчет угловых швов при действии осевой силы.
- •Расчет угловых швов при прикреплении уголков.
- •7.3.4. Расчет угловых швов при действии изгибающего момента и поперечной силы.
- •8. Расчет магистральных трубопроводов на прочность.
- •8.1. Нагрузки и воздействия, принимаемые при расчете трубопроводов.
- •8.1.1. Постоянные нагрузки на магистральный трубопровод.
- •Временные длительные нагрузки и воздействия.
- •8.1.3. Кратковременные нагрузки.
- •Особые нагрузки.
- •8.2.1. Определение напряжений в стенке трубопровода.
- •8.2.2. Выбор толщины стенки магистрального трубопровода.
- •8.2.3. Проверка прочности трубопровода.
- •9.1. Деформации в прямых стержнях при растяжении – сжатии.
- •9.2. Сопротивление грунта продольным перемещениям трубы.
- •9.3. Определение продольного перемещения свободного конца трубы на участке подземного трубопровода.
- •9.3.1. Определение продольных перемещений подземного трубопровода при отсутствии участка предельного равновесия грунта.
- •9.4. Определение перемещений в месте выхода подземного участка трубопровода на поверхность.
- •9.4.1. Определение продольных перемещений трубопровода в месте его сопряжения с компенсатором.
- •10. Расчет компенсатора на жесткость и прочность.
- •10.1. Метод определения податливости конструкции.
- •10.2. Определение податливости и жесткости п-образного компенсатора.
- •10.3. Расчет на прочность п-образного компенсатора.
Расчет сварных соединений.
7.3.1. Расчет стыковых швов при действии осевой нагрузки.
В стыковых швах первоначальная концентрация напряжений (предопределенная дефектами сварки) не влияет на его прочность, поскольку развитие пластических напряжений в точках концентрации напряжений выравнивает напряженное состояние в рассчитываемых сечениях. Поэтому расчет выполняется в предположении, что распределение напряжений в поперечном сечении сварного шва равномерно.
Расчет сварных стыковых соединений при работе на центральное растяжение и сжатие (рисунок 16) производят по формуле:
(7.1)
где – внешнее усилие;
t – меньшая толщина соединяемых элементов;
lw – расчетная длина шва, равная b-2t;
Rwy – расчетное сопротивление сварного стыкового шва, равное расчетному сопротивлению основного металла Ry в случае применения физических методов контроля сварного шва, в случае если неразрушающий контроль сварного шва отсутствует Rwy=0,85Ry;
– коэффициент условий работы (таблица 6, СНиП II-23-81) .
Рисунок 16.
В тех случаях, когда условие прочности не выполняется, рекомендуется применять косой сварной шов.
Расчет прочности такого сварного шва учитывает возникновение в рабочем сечении как нормальных, так и касательных напряжений
(7.2) где – расчет длины косого шва.
Касательными напряжениями от силы пренебрегают при статических нагрузках. В случае динамических или переменных нагрузок прочность косого шва проверяют по эквивалентным напряжениям.
(7.3)
где .
7.3.2. Расчет угловых швов при действии осевой силы.
Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии продольных или поперечных сил проводят на срез по двум сечениям (рисунок 17):
по металлу сварного шва, на рисунке плоскость 1;
по металлу границы сплавления, плоскость 2.
Рисунок 17.
Расчетные формулы, отражающие условие прочности сварного шва, представляют собой выражения для сдвигающих напряжений в плоскости разрушения шва. Они определяются, как отношение сдвигающих усилий к площади сечения в плоскости среза.
Расчет по металлу сварного шва (сечение 1)
(7.4)
Расчет по металлу границы сплавления (сечение 2)
(7.5) В этих формулах нужно определять следующие величины:
– высота катета сварного шва. Минимальный катет определяется по таблице 38 СНиП II-23-81;
– расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;
– коэффициенты, для сталей с пределом текучести до 530 МПа принимаемые в зависимости от вида сварки, диаметра проволоки и положения шва по таблице 34 СНиП II-23-81 (для ручной электродуговой сварки =0,7, =1,0 ); для сталей с пределом текучести более 530 МПа независимо от условий =0,7 и =1,0;
– коэффициенты условий работы шва равные 1,0 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2, II3, где =0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением = 410 МПа и = 0,85 – для всех сталей.
– нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;
– коэффициент условий работы;
– расчетное сопротивление углового шва, при расчете по металлу шва. Принимается по таблице 56 СНиП II-23-81 в зависимости от марки электрода;
- расчетное сопротивление углового шва при расчете по границе сплавления; = 0,45 , где временное сопротивление стали разрыву выбирается по таблице 51 СНиП II-23-81.