Расчет НДС рамных узлов строительных металлоконструкции при их усилении

Abstract

Опыт эксплуатации усиленных металлоконструкций промышленных зданий показал, что при усиленном воздействии статических нагрузок редко выходят из строя узлы рамных элементов, что нельзя отметить в случае длительного приложения динамических нагрузок. Как правило, разрушению подвергаются сварные соединения креплений элементов усиления, что послужило причиной проведения данного исследования. В ходе работ выявлено влияние остаточных сварочных напряжений на долговечность усиленных рамных узлов при воздействии динамических нагрузок. Использован метод численного моделирования с применением программного комплекса Ansys SpaceClaim. Вибрационная прочность швов обуславливается высотой катета сварных соединений, связанных с переходом материала в стадию деформирования и смещения узлов конструкций, подвергающихся циклическому нагружению. Следует отметить, что усталостное разрушение подразделяют на две категории: многоцикловая усталость и малоцикловая усталость. Многоцикловая усталость, когда число циклов приложения нагрузки велико (порядка 1e4 – 1e9). При такой постановке обычно уровень напряжений более низкий, в сравнении с пределом прочности материала. Оценка долговечности, в зависимости от уровня напряжений, обычно используется для расчета многоцикловой усталости. Малоцикловая усталость, когда число циклов прикладываемой нагрузки относительно невелико. Пластические деформации часто ассоциируются с расчетом малоцикловой усталости, это приводит к уменьшению времени усталостной долговечности. Оценка долговечности в зависимости, от уровня деформаций, более применима к расчету малоцикловой усталости.