Усиление стержней увеличением их сечений

Усиление стержня приводит к изменению его жесткости и дополнительному деформированию в.процессе присоединения элементов усиления и их сварки. Это, в свою очередь, обусловливает приращение деформаций и изменение жесткости системы в целом, а следовательно, в общем случае вызывает и перераспределение усилий в ней. Причем это учитывается не только при изготовлении больших строительных конструкций, например мебель для кухни на заказ также изготавливается с учетом возможных деформаций. Поскольку деформации стержня на этапе сварки развиваются во времени и зависят от воздействующих на стержень нагрузок и его краевых условий, в принципе расчет системы на этом этапе должен осуществляться шаговым методом. Необходимость многократного обращения к алгоритму система при прослеживаний развития сварочных напряжений и деформаций в усиливаемом стержне значительно увеличивает время расчета. Поэтому целесообразно рассмотреть приемы, позволяющие сократить объем расчетов на этапе сварки.

Так, в случае статически определимой стержневой конструкции усилия в стержнях не зависят от перемещений узлов системы, и, следовательно, в обращении к алгоритму система вообще нет необходимости (если только нас не интересуют прогибы конструкции на этапе сварки). Изменение жесткости отдельного стержня для некоторых стержневых систем незначительно сказывается на жесткости и перемещениях системы в целом, поэтому во многих случаях расчета статически неопределимых конструкций вектор перемещений их узлов на стадии сварки можно считать неизменным. В таких случаях допустимо рассчитывать стержень на этапе сварки независимо от системы, принимая концевые перемещения его неизменными, либо предусматривать уточнение перемещений лишь в отдельные характерные моменты (например, после сварки четверти, половины длины швов и так далее).

Представление перемещений в форме позволяет производить расчет усиливаемого элемента стержневой системы на стадии его сварки без обращения к алгоритму система, что значительно сокращает время расчета. Для большинства практических задач точность такого приближенного решения оказывается вполне достаточной. В случае отсутствия продольных сил в элементах системы (например, при расчете усиления отдельного пролета неразрезной балочной конструкции) формула дает точное решение.
Найдя перемещения концов стержня на любом этапе сварки, можно определить его напряженно-деформированное состояние и, в конечном счете, проследить развитие сварочных напряжений и деформаций.

23 апреля 2013