Работа и расчет стальных балок, усиливаемых под нагрузкой

• Автор: Столбов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 250 c. : ил

Введение

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные методы и приемы усиления металлических конструкций . Я

1.2. Обзор исследований в области усиления металлических конструкций И

1.3. Особенности работы и расчета усиленных металлических конструкций. Постановка задач исследования .

ГЛАВА 2. ИТЕРАЦИОННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА БАЛОК, УСИЛИВАЕМЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ

2.1. Общие положения

2.2. Решение дифференциального уравнения изогнутой оси балки.

2.3. Определение напряженнодеформированного состояния сечений

2.4. Деформации при присоединении элементов усиления

2.5. Напряжения и деформации балок при усилении

под нагрузкой с помощью сварки
2.6. Расчет усиленных балок на возрастающие нагрузки .
2.7. Учет деформаций сдвига при определении напряженнодеформированного состояния сечений. .
2.8. Расчет балок, усиленных наклонными ребрами жесткости
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА УСИЛИВАЕМЫХ БАЛОК
3.1. Общая характеристика программы расчета ИЗ
Стр.
3.2. Тестовые расчеты.И
3.3. Развитие сварочных напряжений и деформаций в сечениях усиливаемых балок .
3.4. Напряженнодеформированное состояние усиленных
балок при возрастании нагрузок. Оценка прочности НО
3.5. Деформативность усиливаемых под нагрузкой балок
ГЛАВА 4. ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОДНОПРОЛЕТНЫХ БАЛОК, УСИЛЕННЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ
4.1. Расчет однопролетных балок, усиленных увеличением сечения .
4.2. Расчет однопролетных балок, усиленных наклонными ребрами жесткости .
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСИЛЕННЫХ БАЛОК
5.1. Программа и методика испытаний . ПО
5.2. Испытание симметрично усиленных балок
5.3. Испытание несимметрично усиленных балок . . . .
5.4. Испытание балок, усиленных наклонными ребрами жесткости
5.5. Выводы по результатам экспериментальных исследований
Заключение
Литература


К - коэффициент однородности. Автор отмечал, что для малоуглеродистых строительных сталей (а конструкции из них составляют в настоящее время подавляющее большинство) условие (1. Были получены приближенные формулы для подсчета требуемой площади элементов усиления, глубины и протяженности пластических зон. Формулы для определения прогибов усиленных балок, работающих в упругопластической стадии, выведены для трех видов за-груяения: одной или двумя симметрично расположенными сосредоточенными силами и равномерно распределенной нагрузкой (рис. Это ограничивает область их применения, так как рассмотренные случаи далеко не исчерпывают все многообразие возможных схем загружения балок. Сложность использования расчетных формул для целей практики обуславливается как излишней их дифференциацией в зависимости от вида загружения, условий усиления и характера распределения пластических деформаций по сечениям балок, так и тем, что применение их связано с большим объемом вычислительных работ. Нельзя согласиться с выводом о том, что остаточным сварочным прогибом симметрично усиленных балок допустимо пренебрегать, т. Исследование упругопластической работы балок, несимметрично усиленных листовыми накладками (рис. М.Я. Ше-пельским. Основная особенность работы таких балок за пределом упругости заключается в том, что положение нейтральной оси не остается неизменным по мере загружения. Кроме того, для несимметрично усиленных балок характерно более интенсивное нарастание пластических деформаций с увеличением начальных нагрузок по сравнению с симметрично усиленными балками. Анализ результатов испытаний показал высокую эффективность усиления при использовании упругопластической стадии работы материала. В основу исследований влияния сварки на характер работы несимметрично усиливаемых балок была положена теория сварочных деформаций и напряжений Н. О.Окерблома. Автором [] получены приближенные зависимости для определения кривизны, приобретаемой балками в результате нагрева, и остаточных сварочных прогибов, являющихся функцией погонной энергии сварки и положения швов. Влияние остаточных напряжений на характер работы балок после усиления не учитывалось. М.Я. Шепельским выведены зависимости изгибающего момента от высоты упругого ядра, приближенные формулы для вычисления глубины и протяженности пластических зон, положения нейтральной оси, требуемой площади элементов усиления. Формулы для подсчета прогибов при работе несимметрично усиленных балок в упругопласти-ческой стадии так же, как и в [] , подразделяются в зависимости от схем загружения, условий усиления и характера развития пластических деформаций. Рассматривается ограниченное число видов загружения и схем усиления (только с помощью листовых накладок, предел текучести которых равен пределу текучести балки). Основным неудобством приводимых формул является то, что они требуют большого объема вычислительных работ (а это, в свою очередь, затрудняет их практическое использование). Wyoi ~ условный пластический момент сопротивления. Значение Wt/сл подсчитывалось для каждого конкретного случая с помощью специальных коэффициентов Ц/, У , отражающих некоторые геометрические и механические характеристики рассматриваемой балки. Коэффициент У равен отношению ^S/Pr> где Рт - теоретическая величина нагрузки на пределе упругой работы усиленной балки; /? Значения коэффициента У были получены для случаев симметричного и несимметричного усиления, усиления до загружения и под нагрузкой. Влияние целого ряда факторов (вид загружения, характеристики материала основного и дополнительного элементов и др. У не исследовалось, поэтому методику оценки прочности [] следует признать недостаточно точной и имеющей ограниченную область применения. Трудно согласиться с выводом о том, что проверка прочности усиленных балок в большинстве случаев оказывается определяющей. Этот вывод противоречит результатам работ [5, , ] , из которых известно, что конструкции, усиленные под нагрузкой, обладают повышенной деформативностью по сравнению с обычными (т.