Концентрація напружень в вузлах ферм із застосуванням двотаврів і гнутозварних замкнених профілів, що викликана конструктивною формою

Abstract

У статті розглядаються теоретичні й експериментальні дослідження НДС і концентрації напружень у зварних вузлах плоских решітчастих конструкціях з використанням у поясах широкополих двотаврів, а в елементах решітки – гнутозварних замкнених профілів. На основі МКЕ проведено дослідження НДС і концентрації напружень у К-, Т-, V-, ТК – подібних зварних вузлах з поясом із ШПД і решіткою з ГСП з деталями посилення і без них. Виведені параметричні залежності теоретичного коефіцієнта концентрації напружень від геометричних параметрів профілів, що становлять вузли. Виведені параметричні залежності поправочних коефіцієнтів концентрації напружень від впливу: кутів нахилу решітки до поясу, вузлових ексцентриситетів з площини вузлів. Проведено експериментальні дослідження НДС і концентрації напружень К-, Т – подібних натурних вузлів. Визначені експериментальні й поправочні коефіцієнти концентрації напружень. Розроблена методика визначення коефіцієнтів концентрації напружень і НДС для К-, Т-, V- , ТК – подібних зварних вузлів з поясом із ШПД і решіткою з ГСП. В статье рассматриваются теоретические и экспериментальные исследования напряженно- деформированного состояния и концентрации напряжений в сварных узлах плоских решетчатых конструкций с применением в поясах двутавров с параллельными гранями полок, а в решетке - гнутосварных замкнутых профилей. На основе МКЭ проведено исследование НДС и концентрации напряжений в К-, Т-, V-, ТК – образных сварных узлах с поясом из ШПД и решеткой из ГСП с деталями усиления и без них. Выведены параметрические зависимости теоретического коэффициента концентрации напряжений от геометрических параметров профилей, составляющих узлы. Для К- и Т – образных узлов выведены параметрические зависимости поправочных коэффициентов концентрации напряжений от влияния: углов наклона решетки к поясу, узловых эксцентриситетов из плоскости узлов. Приводятся результаты экспериментальных исследований НДС и концентрации напряжений К- и Т – образных узлов. Исследования проведены на натурных сварных узлах, входящих в состав статически определимой фермы пролетом 24 м при шести различных схемах загружения, имитирующих подвижную нагрузку. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика определения коэффициентов концентрации напряжений и действительных геометрических напряжений в зоне соединения решетки с поясом К-, Т-, V-, ТК – образных сварных узлов с поясом из ШПД и решеткой из ГСП.