Методы расчета конструкций. Коэффициенты запаса и допускаемые напряжения

Например, если расчеты конструкций производят с учетом лишь основных нагрузок, допускаемые напряжения принимают меньшими. Если же расчет ведут с учетом не только основных, но и дополнительных нагрузок, то допускаемые напряжения повышают. Однако и при одинаковых методах расчета в разных областях техники допускаемые напряжения не остаются постоянными. Оказывают влияние специфические условия работы, анализ эксплуатационных условий, учет разрушений, имевших место в производстве. От всех указанных факторов зависит коэффициент запаса прочности. [c.86]

Расчет металлоконструкции должен гарантировать отсутствие возможности появления в ней недопустимых или нежелательных разрушений, чрезмерных прогибов или вибраций, препятствующих ее нормальной эксплуатации. При расчете по методу допускаемых напряжений коэффициент запаса учитывает все случайные отклонения от предпосылок, принимаемых при расчете, и обеспечивает нормальную работу конструкции. Однако он не может правильно оценить состояние конструкции при одновременном действии нескольких нагрузок, так как не учитываются специфические воздействия каждой из них. Для этого необходимо выразить требования к работе конструкции, обеспечивающие ее надежность, и установить такие состояния конструкции, когда она перестает удовлетворять этим требованиям. Эти состояния конструкции, называются предельными, а метод, вводящий в расчет эти состояния, —методом расчета конструкций по предельным состояниям. [c.393]

В отличие от существующих методов расчета по допускаемым напряжениям в общем машиностроении и по разрушающим нагрузкам в авиации и ракетной технике, где вероятностная природа нагрузок и несущей способности скрыта либо в коэффициенте запаса прочности, либо в коэффициенте безопасности, в данной работе характеристики вероятностного описания нагрузок и несущей способности непосредственно входят в формулы для определения размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность элемента конструкции. Такой подход более адекватно отражает реальную работу элемента конструкции. [c.3]

Метод допускаемых напряжений. Этот метод применяется при расчете машиностроительных конструкций. Допускаемым называется наибольшее напряжение, при котором элемент конструкции будет работать длительное время без всякой опасности его разрушения. Допускаемое напряжение [ст] определяется делением опасного напряжения q на коэффициент запаса прочности и > 1 [c.69]

Г. При выборе допускаемых напряжений приходится учитывать еще ряд других обстоятельств. Величины сил, входящих в наши расчеты, известны нам не вполне точно механические свойства материалов дают на практике зачастую значительные колебания методы наших расчетов, наши представления о взаимодействии отдельных частей конструкций являются обычно упрощенными и приближенными. Коэффициент запаса должен покрыть все эти неточности, неизбежные в наших расчетах. [c.61]

Расчет по методу допускаемых напряжений можно представить как частный случай расчета по методу предельных состояний для первой группы при одинаковых для всех видов нагрузки значениях коэффициента перегрузки. Вместо одного общего запаса прочности, принимаемого при расчете по методу допускаемых напряжений, в методе по предельным состояниям используют три коэффициента безопасности - по материалу м, по перегрузке п,- и по условиям работы то, устанавливаемые на основе статистического учета действительных условий работы конструкции. Поэтому метод расчета по предельным состояниям позволяет лучше учесть действительные условия работы элементов металлоконструкции и степень воздействия каждой из действующих нагрузок, а также лучше учитывают механические свойства материала. [c.495]

Найти величины несущей способности конструкции из расчетов по методам допускаемых напряжений и разрушающих нагрузок при одном и том же коэффициенте запаса прочности. Сопоставить результаты и сделать вывод. [c.35]

Отличным от указанного выше расчета по допускаемым напряжениям является расчет конструкций по коэффициенту запаса прочности по отношению к разрушению. Сначала, надо определить величину нагрузки (или нагрузок), которая вызовет разрушение конструкции, а затем найти допускаемую нагрузку (или рабочую нагрузку) путем деления предельной нагрузки на соответственно выбранный коэффициент нагрузки. Подобный метод расчета называется расчетом по предельной нагрузке, и, как можно видеть, в этом случае при определении рабочих нагрузок величины фактических напряжений, возникающих в конструкции, непосредственно не используются. В общем случае при проектировании металлических конструкций применяется как метод расчета по рабочим напр ян се-ниям, так и метод расчета по предельным нагрузкам. Определение предельных нагрузок для некоторых простых конструкций будет обсуждаться ниже в разд. 1.8 и 9.5. [c.18]

По существующим методам расчета допускаемую нагрузку на тяговую цепь конвейера определяют как частное от деления разрывной нагрузки на коэффициент запаса прочности. Рекомендуемые значения коэффициента запаса прочности п крайне разнообразны принимают в ЧССР п = 8 в ГДР п = 10 в СССР п = 10 ч- 12 в США п = 10 16 вне зависимости от конструкции цепи и параметров конвейера, что не отвечает действительным условиям его работы, так как детали цепи на роликовых батареях, гладких поворотных блоках и на вертикальных перегибах испытывают не только растягивающие, но и значительные изгибающие напряжения (см. гл. II). [c.236]

Расчеты по допускаемым напряжениям и коэффициентам запаса прочности — это разновидности одного и того же расчета, который, как известно из курса сопротивления материалов, называют расчетом по опасной точке. Принципиальной основой этого метода расчета является требование, чтобы для любой точки рассчитываемой детали выполнялось условие прочности, которое может быть представлено либо в виде неравенства (1), либо в виде неравенства (5), или, иными словами, прочность конструкции (детали) считают нарушенной, если хотя бы в одной ее точке возникли признаки разрушения или появились пластические деформации. [c.11]

При расчетах по допускаемым напряжениям коэффициент запаса вычисляют как отношение предела текучести материала к максимальному напряжению. При обычно наблюдаемом неоднородном нагружении материала полых резино-текстильных изделий возникновение в какой-либо одной наиболее напряженной точке (или области) пластических деформаций еще не означает выхода из строя всей конструкции. Поэтому при расчетах по предельному состоянию определяют предельные нагрузки, при которых исчерпывается несущая способность (прочность или устойчивость) всего изделия, или же определяют деформацию (по прогибам или по складкообразованию), ведущую к выходу из строя конструкции или ее элемента, а коэффициент запаса вычисляют как отношение предельной нагрузки к действительной. Применение этого метода позволяет создавать более экономичные конструкции, поскольку здесь вскрываются дополнительные прочностные и деформационные ресурсы конструкций, не учитываемые в методе расчета по допускаемым напряжениям. [c.118]

Правильный выбор коэффициента запаса имеет такое же влияние на окончательный результат расчета, как и правильное определение величины и характера действующей нагрузки и определение напряжений в элементах конструкции. В связи с этим выбор норм допускаемых напряжений должен быть увязан в целом с методами применяемых расчетов. Поэтому для наиболее характерных типов конструкций, отличающихся по своим условиям работы и по принятым для них расчетным схемам, вырабатываются свои нормы допускаемых напряжений. Так, для строительных конструкций общего типа допускаемое напряжение в случае применения стали марки Ст. 3 составляет [а] = 1600 кг см . [c.25]

Метод расчета по допускаемым напряжениям достаточно прост. Это является его основным достоинством. Но выбор допускаемых напряжений или установление коэффициента запаса производится без достаточно полного учета всех условий работы конструкций, связанных с особенностями действия различного рода нагрузок, с наличием возможных изменений свойств отдельных применяемых материалов и с другими условиями эксплуатации. [c.28]

Расчет по предельным состояниям является одним из вариантов расчета по разрушающим нагрузкам, но в этом методе учитывается еще и вероятность наступления предельного состояния конструкции, прочность которой зависит от многих причин. При расчете по допускаемым напряжениям для обеспечения прочности вводят один общий коэффициент запаса. При расчете по предельным состояниям вводят три отдельных коэффициента. [c.53]

Расчет по методу предельных состояний дает возможность осуществлять дифференцированный подход к различным частям металлических конструкций и обеспечивать важнейший принцип конструирования — равнопрочность элементов и их соединений. При этом методе специфика работы конструкции учитывается введением понятий о предельных состояниях, ограничивающих или исключающих его нормальную эксплуатацию. В отличие от расчета по допускаемым напряжениям в расчете по предельным состояниям вместо одного коэффициента запаса принимается система трех расчетных коэффициентов однородности, перегрузки и условий работы. При расчете конструкции по предельным состояниям вместо допускаемых напряжений принимают расчетные сопротивления, которые являются наименьшими возможными сопротивлениями материала, гарантируемыми весьма малой вероятностью появления меньших значений. [c.45]

Излагаемые ниже методы расчета прочности ставят задачи оценить несущую способность, т. е. допускаемое усилие для проектируемых объектов и соединений, не определяя действительного распределения напряжений. Проектант принимает упрощенную схему напряженного состояния без учета концентрации напряжений, которая для него становится руководящей. Несущая способность конструкции определяется или по разрушающему напряжению Ов и коэффициенту запаса Пх, или по напряжению вызывающему текучесть, и коэффициенту запаса По, который меньше Расчеты проводятся на основе элементарных методов сопротивления материала. [c.22]

Опыт проектирования, возведения и эксплуатации конструкций и сооружений позволяет путем накопления практических данных постепенно уменьшать коэффициент запаса и, таким образом, повышать величину допускаемых напряжений. Известно, что для стали марки Ст. 3 в 1912 г. допускаемое напряжение принималось 10 кПмм . Для этого же материала, при учете огромного оиыта эксплуатации сооружений, вьшолненных из него, и усовершенствовании методов расчета, допускаемые напряжения в настоящее время повышены до 16 кПмм . Иными словами, учитывая, что для Ст. 3 аоп = а.р = 24 кПмм , величина коэффициента запаса уменьшена от 2,4 до 1,5. [c.122]

Все сказанное свидетельствует о степени сложности выбора коэффициента запаса при расчете как по допускаемым напряжениям, так и по допускаемым нагрузкам. Единым коэффициентом запаса практически нет возможности учесть многие факторы, влияющие на режим эксплуатации изделия, конструкции, поэтому в практику строительства в СССР внедряют более прогрессивный и экономичный метод выбора условий (эезопасной эксплуатации конструкции, который начинает находить применение и в других областях инженерной деятельности, связанных с необходимостью проведения расчетов на прочность. Это метод расчета по предельным состояниям, который введен в Строительные нормы и правила (СНиП), по которому в настоящее время рассчитывают все конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений. [c.72]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторноч татическом режимах нагружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развитие в большом объеме материала пластических деформаций. Нормы расчета на прочность поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по такому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести щ = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке [c.204]

Метод расчета по допускаемым напряжениям исходит из рассмотрения идеально упругого тела, не учитывая действительных свойств строительных материалов, по существу являющихся упругопластичными материалами. Кроме того, им не учитываются и фактические условия работы конструкций под нагрузкой. Основанный на принятии единого постоянного коэффициента запаса прочности, этот метод не удовлетворяет требованию равнопрочности сооружения. [c.144]

Корпуса энергетического оборудования и сосуды под давлением, работающие при статическом и повторно-статическом режимах на гружения, представляют собой крупногабаритные конструкции, в которых по условию прочности и надежности не допускается развития в большом объеме материала пластических деформаций [1]., Нормы расчета на-прочность [2] поэтому предусматривают в качестве основы расчетных методов оценку прочности, в частности, по т 1Кому предельному состоянию, как пластическая деформация по всему сечению детали. Это выражается в назначении допускаемого коэффициента запаса прочности по пределу текучести = 1,5, который учитывается при выборе основных размеров элементов по общим мембранным напряжениям. Например, в цилиндрической оболочке допускаемые расчетное давление р и давление гидроиспытаний соответственно в 1,73 и 1,38 раза меньше величины рт соответствующей началу текучести в гладкой части оболочки (по условию Мизеса). [c.122]

При проектировании легких и экономичных машин часто приходится рассматривать деформацию деталей за пределами упругости. Это позволяет выявить дополнительные прочностные ресурсы конструкции. Так, например, в распространенном в машиностроении методе расчета по допускаемым напряжениям за предельное состояние конструкции Принимают такое, при котором эквивалентное напряжение в наиболее напряженной точке детали, изготовленной из пластичного материала, достигает величины предела текучести последнего. Коэффициент запаса детали по этому методу вычисляют как отношение предела текучести к максимальному эквивалентному напряжению- Однако очевидно, что в случае неоднородного напряженного состояния возникновение пластических деформаций в одной наиболее напряженной точке еще не означает наступления предельного состояния конструкции в целом. После наступления текучести в локальной зоне деталь еще может сопротивляться увеличеник> внешних сил до тех пор, пока пластические деформации не охватят значительного объема ее. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...