Статья

Наименование	Инженерный подход к определению несущей способности сварных элементов с учётом влияния остаточных напряжений
Авторы	Балашова О. С., к. т. н., доц.
Раздел	Строительство и архитектура
Год	2018	Выпуск	54	Страницы	75 - 81
УДК	624.015.5-69			EDN	YQVKCT
Аннотация	Предложена инженерная методика учёта влияния остаточного напряжённого состояния и неупругих свойств стали на несущую способность сварных элементов путём увеличения или уменьшения расчётного сопротивления стали с помощью коэффициента, позволяющего оценить степень влияния остаточных напряжений. Учёт неупругих свойств стали регулируется коэффициентом продольного изгиба, который зависит от расчётного сопротивления стали, гибкости, эксцентриситета приложения нагрузки, формы поперечного сечения.
Реферат	Цель. Разработка инженерной методики расчёта сжатых сварных элементов с учётом влияния остаточного напряжённого состояния (ОНС) и неупругих свойств стали путём увеличения или уменьшения расчётного сопротивления стали с помощью коэффициентов, позволяющих оценить степень влияния остаточных напряжений. Методика. Теоретические исследования по определению остаточных напряжений в сварных элементах двутаврового и коробчатого сечений, предшествующие разработке инженерной методики расчёта сжатых сварных элементов с учётом влияния остаточных напряжений (ОН) и неупругих свойств стали. Определение усилий в несущих элементах каркаса здания выполнено методом конечных элементов (МКЭ) с использованием программного комплекса «Lira-Windows». Для получения зависимостей коэффициентов, позволяющих оценить влияние ОН и неупругих свойств стали был проведён математический эксперимент. В ходе последовательной аппроксимации результатов математического эксперимента методом наименьших квадратов получены зависимости для этих коэффициентов. Результаты. Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области определения ОН и его влияния на несущую способность сварных элементов, подверженных осевому сжатию с изгибом. Предложена инженерная методика, позволяющая учитывать ОН и неупругие свойства стали при определении несущей способности сварных элементов. Получены формулы коэффициентов, учитывающих влияние ОН и неупругих свойств стали. Выполнены поверочные расчёты сварной двутавровой колонны по предложенной методике. Научная новизна. Предложен инженерный подход к учёту влияния ОНС и неупругих свойств стали путём увеличения или уменьшения расчётного сопротивления стали с помощью соответствующих коэффициентов. Получены формулы этих коэффициентов, которые позволяют путём несложных расчётов оценить степень влияния ОНС на несущую способность сжатых элементов с достаточной для практических целей точностью. Практическая значимость. Разработана инженерная методика оценки влияния нелинейной работы материала и ОНС на несущую способность сжатых элементов. Разработанный метод позволяет определять величины коэффициента продольного изгиба и условий работы с учётом ОНС и нелинейных свойств стали.
Ключевые слова	несущая способность, сварные конструкции, остаточные напряжения, неупругая работа материала, остаточное напряжённое состояние, коэффициент продольного изгиба.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Голоднов, А. И. Регулирование остаточных напряжений в сварных двутавровых колоннах и балках [Текст] / А. И. Голоднов. — К.: Сталь, 2008. — 150 с. 2. Винокуров, В. А. Теория сварочных деформаций и напряжений [Текст] / В. А. Винокуров, А. Г. Григорьянц. — М.: Изд-во «Машиностроение», 1984. — 280 с. 3. Николаев, Г. А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций [Текст]: учеб. пособие / Г. А. Николаев, С. А. Куркин, В. А. Винокуров. — М.: Изд-во «Высш. школа», 1982. — 272 с. 4. Балашова, О. С. Несущая способность сжатых сварных элементов при наличии остаточного напряжённого состояния [Текст] / О. С. Балашова, А. И. Голоднов // Сб. науч. тр. ДонГТУ. — Алчевск: ДонГТУ, 2011. — Вып. 34. — С. 187–198. 5. Балашова, О. С. К расчёту сжатых сварных элементов различного сечения [Текст] / О. С. Балашова // Сб. науч. тр. ДонГТУ. — Алчевск: ДонГТУ, 2010. — Вып. 30. — С. 241–248. 6. Проектная документация job № W1-C729 «MIRGOROD» / Design Calculations Ver 99.11 ZS Building 01, Dated 24/08/06. — K.: Industrial Building Technologies LTD, 2006. — 249 c. 7. Правила проектування. Споруди транспорту. Мости та труби. [Текст]: ДБН В.2.3-14: утв. М-вом строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства (Минстрой Украины) 06.05.2006. — Введ. 2007–02–01. — К.: Мінбуд України, 2006. — 359 с. 8. Стальные конструкции [Текст]: СНиП II-23-81*: утв. постановлением Госстроя СССР 14.08.1981 № 144. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. — 96 с.
Полный текст