Накладки поясов

Накладки поясов

К поясам прокатных стальных балок часто приваривают накладки для увеличения момента сопротивления сечения и, следовательно, прочности балки при изгибе. Аналогичные накладки иногда приваривают и к поясам сварных балок, хотя в этом случае удобнее изменять момент сопротивления сечения балки путем соответствующего изменения толщины или ширины поясов. Приваренные накладки существенно понижают предел выносливости прокатных балок. Например, при наличии накладок, приваренных к поясам балки на протяжении всего пролета угловыми швами, предел выносливости балки при изгибе с режимом нагружения, соответствующим пульсирующему циклу растяжения в нижнем поясе, составляет при 2-Ю6 циклов до разрушения всего 64% предела выносливости простой   прокатной балки.

В случае приварки накладок к поясам прерывистыми угловыми швами предел выносливости при 100-103 циклов до разрушения приблизительно совпадает с пределом выносливости балки с накладками, приваренными непрерывными угловыми швами. Однако при числе циклов до разрушения 2-Ю6 предел выносливости балки с накладками, приваренными прерывистыми швами, значительно ниже, чем с накладками, приваренными непрерывными швами, ,и составляет около 50% предела выносливости простой прокатной балки. Применение накладок на части длины балки приводит к дальнейшему понижению предела выносливости.

В Иллинойском университете было исследовано влияние различных деталей конструкции поясов и накладок на прочность балок при переменных напряжениях.

Существует несколько путей обеспечения возможно более высокого предела выносливости балки с накладками па части длины поясов при необходимости приварки концов накладок лобовыми швами. Прежде всего следует выбирать минимальный размер шва, достаточный для накладки данной прочности или данной толщины; не следует без надобности увеличивать сечение сварного шва. Затем можно рекомендовать округление и шлифование кромки шва для уменьшения концентрации напряжений.

Следует заметить, что второй путь повышения предела выносливости связан с дополнительными затратами и требует сопоставления ожидаемого эффекта и повышения стоимости конструкции.

Результаты испытаний сварных балок с накладками на части длины поясов показали, что наиболее высоким пределом выносливости при числе циклов до разрушения 100 -103 обладают балки с суженными по ширине концами   накладок и без лобового шва в конце накладки; однако увеличение предела выносливости по сравнению с другими вариантами  оказалось  незначительным.   При более низких напряжениях и большем числе циклов нагружения до разрушения (2-Ю6 циклов) балки с вогнутым очертанием концов накладок имели несколько более высокий предел выносливости по сравнению с другими вариантами. На основании этих данных можно сделать вывод, что вариант конструкции без приварки конца накладки лобовым швом обеспечивает более высокий предел выносливости балки. Сужение концов накладки также несколько повышает предел выносливости, в частности при числе циклов до разрушения 100-103. Предел выносливости балок с суженными концами накладок поясов и без приварки   концов накладок лобовыми швами при 100-103 циклов до разрушения оказался таким же, как для балок со стыком. Однако при числе циклов до разрушения 2-Ю6 предел выносливости балок с накладками поясов, выполненными, как указано выше, оказался значительно ниже предела выносливости балок со стыком.

Испытания балок с накладками на поясах проводились также для оценки возможности применения предварительного напряжения прокатных балок с широкими поясами с целью улучшения экономичности неразрезных шоссейных мостов малого пролета. Однако при испытаниях под нагрузкой, равной 84% стандартного эквивалента подвижной нагрузки AASH0 Н-15 (включая и ударные нагрузки), происходило внезапное разрушение образцов после 2,5-108 циклов нагружения. Предварительное напряжение может повышать предел выносливости прокатных балок из мягкой стали, однако целесообразность его применения для элементов конструкции, способных к внезапному разрушению, сомнительна .

Читайте так же:

008 021 032 003 040 046 009 023

Комментарии запрещены.

Явление усталости

041 022 031 026 021 016
Усталость конструкций
Сопротивление усталости