الأحمال التي تعمل على الهياكل الملحومة. تصنيف الهياكل الملحومة

تنوع كبير الهياكل الملحومةيجعل من الصعب تصنيفها. يمكن تصنيف الهياكل الملحومة:

    وفقًا لطريقة الحصول على الفراغات (ورقة ، ملحومة ، ملحومة بالحدادة ، ملحومة بختم) ؛

    الغرض المقصود (عربة ، سفينة ، طيران ، إلخ) ؛

    السمات المميزة لعملهم (عوارض ، إطارات ، دعامات ، خزانات ، أوعية ضغط ، أنابيب وخطوط أنابيب ، هياكل بدن ، إلخ).

أنواع الهياكل الملحومة.

أشعة - العناصر الهيكلية، تعمل بشكل رئيسي على الانحناء المستعرض ؛ تشكل الحزم المترابطة بشكل صارم هياكل إطار.

الأعمدة- عناصر تعمل بشكل رئيسي في الانضغاط أو الانضغاط مع الانحناء الطولي.

هياكل شعرية- نظام قضبان موصولة في العقد بطريقة تجعلها تعاني بشكل أساسي من التوتر أو الانضغاط ؛ تشمل الهياكل الشبكية الجمالونات والصواري وشبكات التعزيز والإطارات.

الهياكل تحت الضغط- الهياكل التي يُفرض عليها شرط إحكام التوصيلات ؛ يشمل هذا النوع من الهياكل العديد من الحاويات والسفن وخطوط الأنابيب.

هياكل النقل بدن السفن- الهياكل المعرضة لأحمال ديناميكية ، لذلك فهي تخضع لمتطلبات الصلابة العالية مع الحد الأدنى من الكتلة (الهياكل الرئيسية من هذا النوع هي هياكل السفن والعربات وأجسام السيارات).

تفاصيل الآلات والأجهزةإنها تعمل بشكل أساسي مع الأحمال المتغيرة والمتكررة بشكل متكرر ، وبالتالي ، فإن أحد المتطلبات المميزة لها هو الحصول على أبعاد دقيقة ، يتم توفيرها بشكل أساسي عن طريق تصنيع الفراغات أو الأجزاء النهائية (الأسِرَّة ، الأعمدة ، العجلات هي أمثلة على هذه الهياكل).

في صناعة الهياكل الملحومة ، يتم تنفيذ أنواع مختلفة من الوصلات الملحومة:

مفاصل بعقبعناصر الهياكل المسطحة والمكانية هي الأكثر شيوعًا. تتمتع هذه الوصلات بقوة عالية تحت الأحمال الساكنة والديناميكية ويمكن تصنيعها بواسطة جميع أنواع اللحام الانصهار تقريبًا. عندما تكون عناصر اللحام مختلفة السماكة ، فإن حافة العنصر الأكثر سمكًا تكون مصنوعة من شطبة لضمان تسخين منتظم للحواف وتجنب الحروق في عنصر أرق.

اتصالات المحملةتستخدم العناصر على نطاق واسع في تصنيع الهياكل المكانية. يتم إجراؤها بدون تقطيع وبقطع الحواف من جانب واحد أو جانبين. عند إجراء لحام الأخدود ، يجب ضمان الاختراق والقوة العالية للمفاصل تحت أي أحمال. يمكن عمل وصلات المحملة بجميع أنواع اللحام الانصهار.

وصلات اللفةغالبًا ما تستخدم عند فراغات اللحام ، إذا لزم الأمر ، عند التحضير البسيط وتجميع منتجات اللحام. هذه المفاصل هي أقل متانة من المفاصل بعقب.

وصلات الزاويةعادة ما تكون مؤقتة وليست مصممة لتحمل أعباء العمل. وصلات الزاويةيمكن إجراؤها بواسطة جميع أنواع اللحام الانصهار.

أداء في بعض الأحيان مشقوق ، نهاية والوصلات الأخرى.

مادة

تنظيمية

مقاومة

فلز

مُقدَّر

مقاومة

فلز

طبقات خارج


، كيلو نيوتن / سم 2

ماركة سلك لحامعند اللحام بغاز ثاني أكسيد الكربون أو بخليطه مع الأرجون

عند اللحام

قطب كهربائي

عند اللحام

أقطاب كهربائية

S285 ، St3kp ،

St3ps ، St3sp ، 20

S345 ، S345T ،

S390T ، S390K ،

S440 ، 09G2S ،

SV-08G2S * Sv-10G2

SV-08HG2SDU SV-08H1DYU

ملحوظة: 1. بالنسبة للأسلاك Sv-08G2S ، يجب على المرء أن يأخذها

كيلو نيوتن / سم 2 و

كيلو نيوتن / سم 2 ، باستثناء اللحامات ذات الساق

مم. 2. مع دراسة الجدوى المناسبة ، يُسمح باستخدام مواد غير مذكورة في هذا الجدول لهياكل اللحام. في هذه الحالة ، يجب أن تفي خصائص معدن اللحام بمتطلبات المواصفات الفنية.

إستعمال هذه المادةتوضيح وفقًا لـ SNiP.

في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، مع حمل الاهتزاز ، يتم أيضًا حساب اللحامات المائلة ، مما يؤدي إلى توسيع قوة العمل إلى عمودي على محور التماس والعمل على طول التماس ، نجد (الشكل 4.5 ، ب)


- عمودي على التماس ،


- على طول التماس

أين

- الطول المقدر للدرز المائل.

وصلات تناكبية ملحومة مصنوعة بدون استخدام الطرق الفيزيائية لمراقبة الجودة ، مع العمل المتزامن للضغوط العادية في نفس قسم اللحام

و

يتصرف بشكل متبادل


أرز. 4.5 لحساب اللحامات بعقب

أ - على القوة الطولية ؛ ب - على القوة الطولية للمفصل مع خط التماس المائل ؛ في - على منعطف

عمودي على الاتجاهين "X" و "Y" والضغوط العرضية

يجب التحقق باستخدام الصيغة:

يحدث تدمير الوصلات الملحومة مع اللحامات الأمامية والجانبية في كل من معدن اللحام وفي المعدن من حدود الانصهار (الشكل 4.6). وفقًا لهذا ، يتم إجراء الحساب لواحد من قسمين: القسم 1 لمعدن اللحام والقسم 2 لمعدن حدود الانصهار (الشكل 4.7) ، اعتمادًا على القسم الأكثر خطورة. تعمل اللحامات فيليه دائمًا في ظل ظروف إجهاد معقدة ويسود إجهاد القص. لذلك ، يسمح SNiP بحساب شريحة تسمى شريحة "شرطية".

مساحة المقطع العرضي المحسوبة للحام عند الفشل في معدن اللحام تساوي

، في حالة حدوث كسر في المعدن لحد الانصهار A wz = ض ك و ل ث

القسم المحسوب هو المقطع المعدني لحد الانصهار. في هذه الحالة ، الطول المقدر للتماس

.

اذا كان

، ثم المقطع العرضي المحسوب هو المقطع العرضي للمعادن

التماس والتوتر. (4.3)

اذا كان

، ثم يتم فحص قوة المفصل لمعدن حدود الانصهار ، ثم:


أين

- القوة التي تمر عبر مركز ثقل الوصلة ؛ - الطول المقدر للدرز في الوصلة الملحومة ، يساوي الطول الإجمالي لجميع أقسامها ناقص 1 سم ؛ و - المعاملات المأخوذة وفقًا للجدول 4.3 مع مراعاة تغلغل المعدن أثناء اللحام. المعنى المادي للمعاملات و - سلوك الأبعاد الدنيافي قسم التماس إلى ساق التماس (انظر الشكل 4.7). في اللحام اليدوي عندما يكون عمق الاختراق صغيراً والمنطقة المظللة في الشكل 4.7 ، بيمكن اعتباره مستطيل متساوي الأضلاع ، و

.

من الصيغتين (4.3) و (4.4) يمكن تحديد ساق التماس " "، التي ينبغي

لا تقل عن القيم الموضحة في الجدول 4.4. قص. ومع ذلك ، فإن أقل

نسبة ساق التماس (أو سمك التماس) إلى سمك المعدن الذي يتم لحامه

، كلما أصبح معدن اللحام أكثر هشاشة ، مما يؤدي إلى التكوين


الشكل 4.6. لحساب اللحامات فيليه

أ- لتدمير المفاصل مع طبقات الخاصرة.ب - مع طبقات أمامية. ج- العمل على الانحناء

شقوق. لذلك ، تملي SNiP أن أرجل اللحامات فيليه لا ينبغي أن يكون أكثر

، أين - أصغر سماكة للعناصر المتصلة.

وصلات ملحومة مع قطع شرائح اللحمهمع العمل "

"في مستوى عمودي على مستوى موقع اللحامات ، قم بالعد على القطع:


أرز. 4.7 أقسام محسوبة من اللحام

1 - لمعدن اللحام ؛ 2 - لمعدن حدود الانصهار

لحام المعادن


(4.5)

لحدود انصهار المعادن


(4.6)

أين و - معامل القسم لأقسام التصميم وصلة ملحومةوفقًا لمعدن اللحام ومعدن حدود الانصهار ؛ و

- معاملات حالة عمل التماس ،

و

في جميع الحالات ، باستثناء الهياكل المقامة في المناطق المناخية المحددة في SNiP 2.01.07-85 ؛

و

- المقاومات المحسوبة لمعدن اللحام ومعدن حدود الانصهار (انظر الجدول 4.2 والملحق 2).

تحت تأثير لحظة في مستوى موقع اللحامات ، يتم حسابها للقطع وفقًا للصيغ:

لحام المعادن

(4.7)

لحدود انصهار المعادن

(4.8)

أين xو ذ- معاملات النقطة لكنمفصل ملحوم بعيدًا عن مركز الثقل ؛ و - لحظات من القصور الذاتي للقسم المحسوب من الوصلة الملحومة على معدن اللحام بالنسبة إلى محاوره الرئيسية xو ذ;و - نفس الشيء بالنسبة لمعدن حد الانصهار.

عند حساب الوصلة الملحومة مع لحامات شرائح للعمل المتزامن لقوة طولية ، قوة عرضية واللحظة

يجب استيفاء الشروط


و

;

أين و - يضغط عند نقطة القسم المحسوب من الوصلة الملحومة ، على التوالي ، لمعدن اللحام ومعدن حد الانصهار ، والذي تحدده الصيغة:


(4.9)

T a b l e 4.3. معاملات الاختراق حسب نوع اللحام

أنواع الحزم ونطاقها

تسمى الحزم بالعناصر الهيكلية التي تعمل بشكل أساسي من أجل الانحناء المستعرض (في بعض الحالات تعمل أيضًا من أجل الانحناء المائل أو الالتواء).

الحزم هي العناصر الهيكلية الأكثر شيوعًا.

يتم تصنيع العوارض الفولاذية الملحومة لتحل محل العوارض المدرفلة على الساخن على شكل I. تُستخدم العوارض الملحومة لتصنيع الهياكل الحاملة ، مثل دعامات وعوارض الجمالون والجمالون ، بالإضافة إلى هياكل الإطار والجسور والجسور ومسارات الرافعات والسيارات والسدود والطائرات والرافعات وأدوات الآلات وإطارات المباني. تعتبر العوارض الملحومة فعالة بشكل خاص في الهياكل ذات الامتداد الكبير للمباني الصناعية وورش العمل وغيرها من الهياكل. أيضًا ، يتم استخدام العارضة الملحومة لبناء دعامات المبنى ، وبالتالي تقليل وزن الهيكل بأكمله. في جميع الحالات ، يكون الغرض الرسمي من الحزم ، بعد قبول الحمل من العناصر الهيكلية الأخرى ، نقله إلى الدعامات.

العارضة الملحومة - العارضة من الأنواع التالية: النوع "ب" ؛ اكتب "K" ؛ اكتب "Sh". ملفوفة ، ملحومة ، بسيطة ، مركبة ، منقسمة ، غير مقسمة.


تصنيف الهياكل الملحومة.

1) اعتمادًا على الطريقة التي تم بها الحصول على الفراغات ، هناك:

البناء الملحوم أو المصبوب ؛ - ورقة؛ - مزورة وملحومة ؛ - ملحومة بختم.

2) عن طريق التعيين: - السفينة. - اعمال بناء؛ - طيران؛ - عربة النقل وغيرها.

3) حسب بعض السمات المميزةعملهم.

الحزم عبارة عن أجزاء هيكلية مصممة للعمل على الانحناء المستعرض. بمساعدة الاتصال الصلب للحزم ، يتم الحصول على هياكل الإطار المزعومة.

الأعمدة. تعمل هذه الأجزاء عادةً في حالة ضغط ، بما في ذلك الانحناء الطولي.

الهياكل الشبكية - تتكون من قضبان متصلة بالعقد بحيث تتعرض للضغط أو التوتر. هذه الهياكل أنواع مختلفة- هذه صواري ومزارع وشبكات تقوية ، إلخ.

منشآت تعمل تحت ضغط مرتفع. في تصنيع مثل هذه الهياكل ، من المهم للغاية تلبية متطلبات إحكام المفاصل. تتضمن هذه الهياكل عادةً خطوط أنابيب لجميع الأغراض وأنواع مختلفة من السفن والحاويات.

هياكل النقل بدن السفن. تخضع هذه الهياكل بشكل أساسي لأحمال ديناميكية. يجب أن يكون لديهم صلابة عالية ووزن منخفض. تشمل هذه الهياكل أجسام السيارات وأجسام السيارات وما إلى ذلك.

نوع آخر من الهياكل الملحومة هو مجموعة متنوعة من أجزاء الأجهزة والمعدات والآلات. تُستخدم مثل هذه التصميمات للأحمال المتغيرة المتكررة بشكل متكرر. المطلب الرئيسي المميز لهذه الأجزاء هو الأبعاد الدقيقة التي يتم تحقيقها أثناء العمل على الفراغات. تشمل هذه الهياكل: أعمدة ، أسرة ، عجلات.


3. الأحمال التي تعمل على الهياكل الملحومة.

حسب طريقة التطبيق تنقسم الأحمال إلى: مركزة وموزعة. أحمال مركزةينقلون عملهم من خلال مناطق صغيرة جدًا. ومن أمثلة هذه الأحمال ، ضغط عجلات عربة السكك الحديدية على القضبان ، وضغط عربة الرفع على خط حديدي أحادي ، وما إلى ذلك. الأحمال الموزعةتعمل على مساحة كبيرة نسبيًا. على سبيل المثال ، ينتقل وزن الماكينة عبر الإطار إلى منطقة التلامس الكاملة مع الأساس.

وفقًا لمدة العمل ، من المعتاد التمييز بين الأحمال الثابتة والمتغيرة. مثال حمولة ثابتةيمكن أن يكون بمثابة ضغط المحمل العادي - محامل الأعمدة والمحاور - ووزنه على الحامل.

تحميل متغيرتتأثر بشكل أساسي تفاصيل آليات العمل الدوري. إحدى هذه الآليات هي ناقل الحركة ، حيث تتعرض الأسنان الموجودة في منطقة التلامس للأزواج المجاورة من عجلات التروس إلى حمل متغير.

وفقًا لطبيعة الإجراء ، يمكن أن يكون الحمل ثابتًا وديناميكيًا. أحمال ثابتةتقريبًا لا تتغير طوال فترة تشغيل الهيكل (على سبيل المثال ، ضغط الجملونات على الدعامات).

متحركالأحمال نشطة لفترة قصيرة من الزمن. يرتبط حدوثها في معظم الحالات بوجود تسارع كبير وقوى قصور ذاتية.

تتعرض الأحمال الديناميكية لأجزاء من آلات الصدم ، مثل المطابع والمطارق وما إلى ذلك. كما تتعرض أجزاء من آليات الكرنك لأحمال ديناميكية كبيرة أثناء التشغيل من التغيرات في حجم واتجاه السرعات ، أي وجود التسارع. تنقسم الأحمال الديناميكية من أحمال الصدمات المطبقة على الفور إلى أحمال متغيرة.

يرتفع الحمل المطبق مؤقتًا من الصفر إلى الحد الأقصى خلال جزء من الثانية. تحدث مثل هذه الأحمال عندما يشتعل الخليط القابل للاحتراق في أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي عند بدء تشغيل القطار.

يتميز حمل الصدمة بحقيقة أنه في لحظة تطبيقه ، يكون للجسم المسبب للحمل طاقة حركية معينة. يحدث مثل هذا الحمل ، على سبيل المثال ، عند دق الركائز مع سائق كومة ، في عناصر مطرقة الحداد.

يتميز الحمل المتغير بدوريته. تتم تجربة مثل هذه الأحمال أثناء التشغيل بواسطة قضبان ، وأعمدة ، ومحاور لعربات السكك الحديدية ، وعناصر هيكلية متذبذبة ، إلخ.