Ресурс несущей способности традиционных и предварительно напряженных биметаллических балок, при пластической работе материала их стенки
Автор: Кравчук Е.В., Иодчик А.А., Кравчук В.А.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Рубрика: Строительные материалы и изделия (технические науки)
Статья в выпуске: 4 (95), 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье теоретически определена максимальная несущая способность традиционных биметаллических балок, оптимальное распределение материала по поясным листам и стенке, определена высота зоны текучести материала стенки. Установлено, что в случае применения для поясов биметаллической балки высокопрочных сталей по ГОСТ 27720 пластические деформации материала стенки проникают в глубь сечения на расстояние 0,3h (h-высота сечения балки). Шарнир пластичности в материале стенки отсутствует. Решена задача поиска глубины, протяженности и площади пластических деформаций в биметаллических балках, предварительно напряженных вытяжкой стенки. На основании работ Н. А. Махутова и Р. Петерсона определен коэффициент концентрации напряжений и коэффициент безопасности предварительно напряженных балок. Ресурс балок с зоной пластических деформаций в стенке 1,338. При циклическом нагружении балки, ее предварительные напряжения снижают уровень напряжений, вызывающих пластические деформации и на 9-10 цикле нагружения текучесть материала стенки ликвидируется. Установлен закон монотонного уменьшения высоты зоны пластического деформирования материала стенки балки. Определен приведенный модуль упругости материала предварительно напряженной балки, находящейся в состоянии упругопластического деформирования. Установлено, что запас относительных пластических деформаций равен 1,738. На основании четвертой энергетической теории Губера, Мизеса и Генки определены предельные приведенные напряжения, свидетельствующие об отсутствии вероятности хрупких трещин в зоне пластических деформаций материала стенки. Установлен локальный предел текучести материала и его коэффициент жесткости.
Биметаллические балки, пластические деформации, предварительные напряжения, ресурс
Короткий адрес: https://sciup.org/142243944
IDR: 142243944 | DOI: 10.53980/24131997_2024_4_96
Список литературы Ресурс несущей способности традиционных и предварительно напряженных биметаллических балок, при пластической работе материала их стенки
- Патон Е.О. Влияние усадочных напряжений на прочность сварных конструкций // Автогенное дело. - 1937. - № 3.
- ДавиденковН.Н. Об остаточных напряжениях // Заводская лаборатория. - 1935. - № 6.
- Вологдин В.П. Коробление судовых конструкций от сварки. - Л.: Речиздат, 1938.
- Вологдин В.П. Деформации и напряжения при сварке судовых конструкций. - Л.: Оборонгиз,1945.
- Гликман Н.А. Методы определения сварочных напряжений // Труды ЛИЭИ. - 1960. - Вып. 30.
- Гликман Н.А. Устойчивость остаточных напряжений и их влияние на технологические свойства металла и прочность изделий // Труды ЛИЭИ, 1956. - Вып. 13.
- Кудрявцев П.И. Остаточные сварочные напряжения и прочность сооружений. - М.: Машиностроение, 1964.
- Кудрявцев П.И. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. - М.: Машгиз, 1951.
- Николаев Г.А. Методы борьбы с собственными напряжениями в сварных конструкциях // Автогенное дело. - 1940. - № 10.
- НиколаевГ.А., Гельман А.С. Сварные конструкции и соединения. - М.: Машгиз, 1947.
- Окерблом Н.С. Влияние усадочных напряжений на прочность сварных конструкций // Автогенное дело. - 1937. - № 7.
- Окерблом Н.С. Расчет деформаций металлических конструкций при сварке. - М.; Л.: Машгиз, 1955.
- Болотин В.В. Методы теории вероятностей им теории надежности в расчетах сооружений. - М.: Стройиздат, 1982.
- 14.МахутовН.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. - М.: Металлургия, 1973.
- СильвестровА.В. Повышение надежности стальных конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах. - Новосибирск, 1977.
- Солодарь М.Б., Плишкин Ю.С. [и др.]. Металлические конструкции для строительства на Севере. - Л.: Стройиздат. 1981.
- Холл У., Кихара Х., Зут В. и др. Хрупкие разрушения сварных конструкций: пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1974.
- Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. - М.: Наука, 1974.
- Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. Графики и формулы для расчета элементов конструкций на прочность. - М.: Мир, 1977.
- НейберГ. Концентрация напряжений: пер. с нем. - М.; Л.: Гостехиздат, 1947.
- Ржаницин А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. - М.: Стройиздат, 1978.
- Ройтман А.Г. Надежность конструкций эксплуатируемых зданий. - М.: Стройиздат, 1985.
- Руководство по расчету стальных конструкций на хрупкую прочность. - М.: ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова, 1989.
- Филимонов В.В. Сопротивляемость сталей хрупкому разрушению в строительных конструкциях, эксплуатирующихся агрессивных средах: автореф.... канд. техн. наук. - М., 1977.
- Соколовский В.В. Теория пластичности: автореф.... канд. техн. наук. - М., 1977.
- Кравчук В.А. Стальные стержни, предварительно напряженные без затяжек. - М.: АСВ, 2015.
- Ведяков И.И., Конин Д.В., Олуромби А.Р. и др. Учет пластических деформаций при расчете фланцевых соединений // Промышленное и гражданское строительство. - 2021. - № 10. - С. 9-16. -DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.09-16.
- Белый Г.И., Гарипов А.И. Запредельное напряженно-деформированное состояние в поперечных сечениях элементов стальных конструкций // Вестник гражданских инженеров. - 2022. -№ 4 (93). - С. 16-30. - DOI: 10.232968/1999-5571-2022-19-4-16-30.
- Чебровский А.А., Кравчук В.А. Касательные напряжения в балках, предварительно напряженных вытяжкой стенки // Вестник ВСГУТУ. - 2014. - № 6. - С. 49-52.
- Чебровский А.А., Кравчук В.А., Аюшев Т.В. Исследование касательных напряжений в прио-порной зоне стенки балки, предварительно напряженной вытяжкой стенки // Вестник ВСГУТУ. - 2015. - № 3 (64). - С. 42-48.
- Чебровский А.А., Кравчук В.А. Исследование локальных напряжений в средней зоне стальных балок, предварительно напряженных вытяжкой стенки, при действии сосредоточенной силы // Вестник ВСГУТУ. - 2017. - № 1. - С. 61-66.
- Кравчук В.А., Аюшеев Т.В., Балхаева В.Д. Влияние сварочных напряжений и деформаций на напряженно-деформированное состояние составных балок, предварительно напряженных вытяжкой стенки // Вестник ВСГУТУ. - 2018. - № 4. - С. 55-64.
