Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Расчетно-экспериментальное обоснование оптимального проектирования сварного соединения пластин на накладках
  • УДК 624.078.415 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.03.17-24
    Александр Александрович СЕМЕНОВ, кандидат технических наук, профессор, e-mail: asfugntu@yandex.ru
    Илья Аркадьевич ПОРЫВАЕВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: iporivaev@gmail.com
    ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», 450062 Уфа, ул. Космонавтов, 1
    Сергей Александрович СЕМЕНОВ, главный специалист, e-mail: asfugntu@yandex.ru
    ЗАО «Ренейсанс Констракшн Проект», 194021 Санкт-Петербург, ул. Шаталена, 26, лит А
    Анатолий Александрович МАЛЯРЕНКО, генеральный директор, e-mail: maa@scadsoft.ru
    ООО НПФ «СКАД СОФТ», 105082 Москва, Рубцовская наб., 4, корп. 1
    Аннотация. Статья посвящена актуальной проблеме назначения оптимальных параметров широко распространенного в строительной практике соединения стальных пластин на накладках с угловыми сварными швами. Приведены результаты комплексного исследования работы сварного узла соединения пластин на накладках. Предложен алгоритм определения оптимальных параметров сварного соединения с угловыми сварными швами на накладках, который позволяет получить равнопрочное соединение. Представлены результаты натурных испытаний образцов на растяжение, которые подтвердили корректность принятых расчетных предпосылок, а также позволили получить нехарактерную и не описанную в нормативной литературе форму разрушения образца, выраженную срезом основных элементов по длине нахлеста в соединении. Возможность такой формы разрушения образца подтверждена результатами, полученными численно в нелинейной постановке. Определенные инженерным расчетом оптимальные параметры узлового сварного соединения подтверждены экспериментальными исследованиями, а также результатами численных экспериментов на моделях расчетных схем с учетом физической нелинейности работы материала. Полученная зависимость для определения несущей способности соединения по механизму среза и выражение для ограничения длины нахлеста накладок позволят прогнозировать характер разрушения и проектировать равнопрочные соединения.
    Ключевые слова: сварное соединение пластин на накладках, равнопрочное соединение, оптимальные параметры узлового сварного соединения, численные и натурные эксперименты, физическая нелинейность работы материала.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Пермяков В. А., Перельмутер А. В., Юрченко В. В. Оптимальное проектирование стальных стержневых конструкций. Киев : Сталь, 2008. 538 с.
    2. Гребенюк Г. И., Кучеренко И. В. Поэтапный алгоритм оптимизации стержневых конструкций с учетом особенностей работы узлов и соединений // Известия вузов. Строительство. 1997. № 4. С. 29-34.
    3. Белов В. А. Несущая способность сварных соединений с фланговыми швами в строительных металлических конструкциях. М. : МГСУ, 2012. 136 с.
    4. Морозова Д. В., Серова В. А. Исследование напряженно-деформированного состояния узлов металлических конструкций // Вестник МГСУ. 2014. № 5. С. 44-50.
    5. Босовяк П. В., Зуева Е. П. Универсальная методика оптимального проектирования основных конструктивных узлов металлоконструкции стационарного конвейера с подвесной лентой // Вестник БГУ. 2015. № 1. С. 32-41.
    6. Усманова Е. А., Шахматов М. В. Комплексный подход к оценке прочности сварных тавровых соединений // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. 2010. № 34(210). С. 54-57.
    7. Катюшин В. В. К расчету опорных узлов колонн по критерию одновременного предельного состояния опорной плиты и бетона фундамента // Вестник ОГУ. 2012. № 4. С. 263-265.
    8. Губайдулин Р. Г., Тиньгаев А. К., Губайдулин М. Р., Ярчихин О. Н. Оценка несущей способности узлов усиления конструкций покрытия ФСК // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2012. № 1. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-nesuschey-sposobnosti-uzlovusileniya-konstruktsiy-pokrytiya-fsk (дата обращения: 22.06.2018).
    9. Sanjeev K. K. A new course on "Welding engineering and design of welded structures" to better train engineering graduates for the future [Новый курс "Сварка и проектирование сварных конструкций" для повышения качества подготовки выпускников инженерных специальностей будущего] / Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of Missouri. USA, Columbia. 2002. MO 65211. Pр. 7.76.1-7.76.8.
    10. Hicks J. Welded joint design [Проектирование сварных соединений]. URL: https://www.elsevier.com/books/welded-joint-design/hicks/978-1-85573-386-2 (дата обращения: 22.06.2018)
    11. Maddox S. J. Fatigue design optimization in weld joints [Оптимизация сварных соединений при расчете на усталость] // Advances in Fatigue Science Technology. Kluwer Academic Publishers. 1989. Vol. 159. Pp. 551-568.
    12. Tsai C. L., Tsai M. J., Мссauley R. B. Stress analysis and design of double filet-weldet T-Joints [Анализ прочности и проектирование двусторонних тавровых сварных соединений] // Welding Research Suplement Journal. 1998. February. Pp. 94-102.
    13. Семенов А. А., Маляренко А. А, Порываев И. А., Сафиуллин М. Н. Анализ напряженно-деформированного состояния моделей узлов металлических конструкций в среде SCAD // Строительная механика и расчет сооружений. 2013. № 3. С. 47-56.
    14. Семенов А. А., Порываев И. А., Сафиуллин М. Н. Комплекс виртуальных лабораторных работ для студентов направления "Строительство" с применением ПК SCAD // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 1. С. 4-22.
    15. URL: https://connection.ideastatica.com/ (дата обращения: 22.06.2018).
  • Для цитирования: Семенов А. А., Порываев И. А., Семенов С. А., Маляренко А. А. Расчетно-экспериментальное обоснование оптимального проектирования сварного соединения пластин на накладках // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 3. С. 17-24. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.03.17-24.


НАЗАД