УДК 624.012.45

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЫЧАЖНЫХ СИСТЕМ ПРИ ИСПЫТАНИИ МОДЕЛЕЙ ФРАГМЕНТОВ КОЛОНН

Иванов А.Ю.
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Аннотация
В данной работе при испытании образцов колонн использовались рычажные системы.

Ключевые слова: колонны, рычажные системы


THE USE OF LEVER SYSTEMS UNDER TEST MODELS OF FRAGMENTS OF COLUMNS

Ivanov A.U.
Vladimir State University Alexander G. and Nicholas G. Stoletovs

Abstract
In this paper, the test samples were used columns lever system.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Иванов А.Ю. Использование рычажных систем при испытании моделей фрагментов колонн // Современные научные исследования и инновации. 2011. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2011/11/5140 (дата обращения: 01.10.2017).

При испытании образцов колонн использовались рычажные системы (рис. 1), описанные в [1, 2 и др.]. В процессе испытаний пришлось конструировать рычаг. Его расчетная схема и окончательный вид представлены на рис. 2, 3 соответственно. Два швеллера (поз. 1) свариваются прерывистым швом с шагом 200-300 мм. На одном конце рычага приварены два равнополочных уголка 2 с отверстиями для крепления с платформой, на другом – пластина 4 (паз необходим для установки упоров). Пластины 5, 6, 7, 8 служат для усиления опорной части рычага: предотвращают отрыв пластины 4 от швеллеров и отрыв нижней полки швеллера от стенки. Для установки упоров пластина 5 изготовлена с вырезом, а ширина пластины 6 – меньше длины паза. Ограничители 3 служат для фиксации колонны.

Рис. 1


Рис. 2



Рис. 3

Перед испытаниями проверяются прочность рычага, болты (крепления платформы с рычагом и соединения планки к стойке) на срез и смятие и сварные швы по металлу шва и по основному металлу по границе его сплавления с металлом шва.

Нагрузка, действующая на конструкцию, определяется по формуле (1):

где Q – вес платформы и испытательной нагрузки, q – вес 1 пог. м рычага, l1, l2 из рис. 2.

Продольная сила, действующая на стойку:

Расчет на прочность рычага осуществляется по формуле (3):

M/W £ Rg (3),

где M – максимальный изгибающий момент (определяется по формуле (4)), W – момент сопротивления рычага (берется из сортаментов для двух швеллеров), R – расчетное сопротивление металла на растяжение, сжатие, g – коэффициент условия работы.

Число болтов n определяется по формуле (5) из [3]:

где Nбmin – меньшее из расчетного усилия для одного болта, вычисленное по формулам (6) (расчет на срез болта) и (7) (расчет на смятие элементов, соединяющих болт), g – коэффициент условия работы конструкции.

Nбср = RбсрgбAбnср (6),

где Rбср – расчетное сопротивление болтов срезу (зависит от класса прочности болтов); gб – коэффициент условий работы соединения, Aб – площадь сечения болта по ненарезной части; nср – число расчетных срезов одного болта (для расчета болта крепления платформы с рычагом nср = 2, для расчета болтов соединения планки с упорами к стойке nср = 1).

Nбсм = RбсмgбdSt (7),

где Rбсм – расчетное сопротивление смятию элементов соединяемых болтами (зависит от вида, толщины проката и марки стали), d – диаметр стержня болта, St – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.

Расчет сварных соединений производится по металлу шва (4) и по основному металлу по границе его сплавления с металлом шва (5):

N/bшkшlш
£ Rсвушgсвушg (4),

N/bсkшlш
£ Rсвусgсвусg (5),

где kш – катет шва; bш, bс – коэффициенты глубины проплавления шва, lш – расчетная длина шва, gсвуш, gсвус – коэффициенты условий работы сварного соединения; Rсвуш – расчетное сопротивление срезу (условному) металла шва; Rсвуш – расчетное сопротивление срезу (условному) металла границы сплавления шва.


Рис. 5 Рис. 6

В результате испытаний выявлено, что вышеперечисленных расчетов недостаточно (в месте опирания рычага и упоров происходит отрыв полок швеллеров рычага от стенок). На рис. 4, 5 показаны разрушения рычага обычного и усиленного пластиной 8 (см. рис. 2). В результате дополнительного усиления опорной части рычага пластинами 5 и 7 (см. рис. 2) испытания проводятся успешно и рычаг выдерживает необходимую нагрузку.


Библиографический список
  1. Иванов А. Ю. Прочность внецентренно сжатых колонн, усиленных обоймами / Итоги строительной науки: Материалы IV международной научно-технической конференции / Под общ. ред. д-ра техн. наук Б. Г. Кима. Владимир: ВООО ВОИ, 2005 – 23 – 25. ISBN 5-93907-022-1.
  2. Иванов А. Ю., Михайлов В. В. Испытание моделей усиленных колонн / Итоги строительной науки: Материалы V международной научно-технической конференции / Под общ. ред. д-ра техн. наук Б. Г. Кима. Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007 – С. 104 – 108. ISBN 5-89368-753-1.
  3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Е. И. Беленя, В. А. Балдин, Г. С. Ведерников и др.; Под общ. ред. Е. И. Беленя. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1985. – 560 с.


Все статьи автора «alexejji»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: