Исследование сопротивляемости разрушению строительных сталей при динамическом нагружении, страница 4

Для уточнения хладостойкости стальных конструкций пролетного строения транспортерной галереи был проведен расчетно-теоретический анализ напряженно-деформированного состояния элементов, узлов и соединений ферм. Так, для разрушенного узла фермы Ф1 был выполнен расчет при различном положении уголковой накладки по отношению к узловой фасонке: в одном створе с гранью фасонки и со сдвигом уголковой накладки относительно грани фасонки на 200 мм от нее. Графики напряжений по перу вертикальной полки поясного уголка при нулевом зазоре между фасонкой и уголковой накладкой и при зазоре 200 мм представлены на рисунках (Рис. 3 и Рис. 4) соответственно.

Как видно на рисунках (Рис. 3) и (Рис. 4), наиболее высокий уровень напряжений – в основном стержне по сечениям, совпадающим с гранями накладки и фасонки.

Рис. 3. – График напряжений по перу вертикальной полки поясного уголка при нулевом  зазоре между фасонкой и уголковой накладкой.

Рис. 4. – График напряжений по перу вертикальной полки поясного уголка при зазоре 200 мм между фасонкой и уголковой накладкой.

При этом более высокий уровень напряжений получен при совпадении грани накладки с фасонкой.

1.2 Использование ударной вязкости для оценки качества металла при обследовании металлоконструкций

Ударная вязкость является основным нормируемым показателем сопротивления конструкционных сталей разрушению при низких, нормальной и повышенных температурах.

Определение ударной вязкости производят в соответствии с требованиями по ГОСТ 9454-78* [5] путем испытания на ударный изгиб при температуре от минус 100 до плюс 1200 ⁰С специальных образцов с концентратором напряжений в виде механического надреза или исходной усталостной трещины. Чаще всего для испытаний используют образцы 1 типа с U-образным надрезом (см. Табл. 1.).

Таблица 1.

Тип и размеры образцов с U-образным концентратором для испытаний

на ударную вязкость по ГОСТ 9454-78*

Размеры, мм

Метод испытания основан на разрушении образца одним ударом маятникового копра. Концы образца располагают на опорах копра.

В результате испытаний определяют работу, затраченную при ударе (работу удара), отнесенную к начальной площади сечения образца в месте концентратора, то есть ударную вязкость металла.

Согласно требованиям действующих нормативных документов сведения по уровню ударной вязкости металла являются необходимыми при проведении обследований металлических конструкций с целью оценки их технического состояния и определения остаточного ресурса; при оценке соответствия использованных марок сталей требованиям проекта и условиям эксплуатации; при проведении сертификации металла элементов конструкции с определением категории качества стали, а также при оценке хладостойкости стали по критическим температурам хрупкости.

Для определения ударной вязкости из элементов конструкций отбирают заготовки (пробы) металла, из которых изготавливают образцы для испытаний.