Удосконалення методики розрахунку зварних швів фланцевих вузлових з’єднань із врізаними ребрами жорсткості просторових сталевих ферм з труб

Анотація

У даній статті розроблено інженерну методику визначення зусиль у зварних швах фланцевого з’єднання з ребрами жорсткості сталевих ферм з труб (циркульних порожнистого перерізу елементів). Розглянуто фланцеві з’єднання поясів ферм, в яких виникають
зусилля розтягу. Методику побудовано на робочій гіпотезі, що зусилля розтягу сприймає зварний шов по торцю труби, який приєднує трубу до фланця, і зварні шви приєднання ребер жорстокості до фланця. Така конструкція фланця з хрестоподібними врізаними ребрами жорсткості дозволяє рівномірно передати зусилля від фланця до трубчатих елементів сталевих ферм. В такому вузлі передача зусилля відбувається через зварні шви від фланця до
врізаних ребер жорсткості та через зварні шви приєднання труб до фланця. Методику побудовано на робочих гіпотезах, по перше, що зусилля розтягу сприймається зварними швами по торцю труби і по торцям хрестоподібних ребер жорсткості за законами умов рівноваги. Друга гіпотеза прийнята така, що по торцю труби,
зусилля у зварних швах розподіляються нерівномірно – прямо-пропорційно відстані від болта то зварного шва по контуру труби. Отримані аналітичні залежності розподілення зусиль в
зварних швах між ребрами жорстокості і трубою в місті приєднання до фланця. Також отримані аналітичні залежності нерівномірного
розподілення зусилля по зварним швам по торцю труби в місті приєднання до фланця. Виявлені ефекти підтверджені розрахунком просторової моделі фланцевого вузлу з врізаними (вбудованими) ребрами жорстокості методом скінчених елементів. Отримана за двома методами добре якісне співпадіння числових співвідношень нерівномірного розподілення зусиль у зварних швах приєднання до фланця трубчатого елемента з врізаними ребрами жорстокості.
Методика універсальна і може бути розповсюджена на кілька типів конструктивних рішень фланцевих вузлів сталевих ферм