Вопрос № 25: Какие требования предъявляются к оболочковым конструкциям при работе в условиях низких температур?

Для резервуаров, сосудов и различного рода химической аппаратуры, работающих при низких температурах выбирают материал не подверженный хрупким разрушениям.

Для изделий, работающих при температуре до – 60 ⁰С, применяют стали с содержанием никеля 1-3,5 %. При более низких температурах применяют сталь с содержанием никеля 5%. При работе резервуаров на судах от вибрационных нагрузок возникают трещины усталости. Для таких резервуаров используется сталь, содержащая до 9% никеля.

Для хранения жидкого водорода сосуды изготавливают из сплава, содержащего 60% железа и 40% никеля.

Применяются для изготовления сосудов, работающих при низких температурах и алюминиевые сплавы. Они обладают повышенной коррозионностойкостью, сохраняют пластические и вязкие свойства при работе в условиях низких температур.

Все швы выполняются стыковыми, толщина стыков цилиндрической части 6-20 мм, длина в средней части 6 мм.

Алюминиевые сплавы иногда обладают недостаточной сопротивляемостью образованию кристаллизационных трещин при сварке. Поэтому необходимо избегать соединений очень высокой жесткости, при сварке которых возможно образование трещин.

 

Вопрос №26: Каковытехнико-экономические преимущества сварных конструкций перед клепаными, литыми и коваными?

 

Сварные конструкции обладают следующими преимуществами по отношению к клепке:

1) минимальные затраты;

2) получение при сварке прочно - крепких соединений;

3) бесшумность производства сварных конструкций;

 

к литым конструкциям:

1) уменьшение веса изделия в обработанном виде;

2) уменьшение припуска на механическую обработку;

3) капитальные затраты намного меньше.

Преимущества сварных конструкций перед коваными заключается в том, что сваркой можно заменить одну сплошную поковку большого габарита соединением двух или нескольких простых поковок или сочетанием поковки с прокатным элементом. Особенно рационально изготавливать сварные конструкции из штампованных, гнутых, прессованных элементов.

Вопрос №27: Как рассчитываются балки при действии на них подвижных нагрузок? Что такое линии влияния?

Ответ: В курсе строительной механики используются те же способы определения внутренних усилий, возникающих в поперечных сечениях однопролетных статически определимых балок, что и в курсе сопротивления материалов.

Если нагрузки направлены по нормали к оси балки, то в поперечных сечениях в общем случае нагружения возникают поперечная сила Q и изгибающий момент М; если нагрузка приложена под другим углом, то кроме Q и М возникают еще и продольные силы N.

Положительные направления этих внутренних силовых факторов показаны на рис.1.

Рис. 1

При построении эпюр Q и N положительные значения ординат откладываются вверх от оси эпюры, а отрицательные – вниз. При построении эпюры М положительные значения ординат откладываются вниз от оси эпюры, в результате ординаты оказываются расположенными со стороны растянутых волокон балки (в отличие от правила, принятого в курсе сопротивления материалов, где ординаты откладываются со стороны сжатых волокон).

Основные дифференциальные зависимости между q, Q, М, а также те закономерности (правила), которым подчиняются эпюры внутренних силовых факторов, подробно рассматривались в курсе сопротивления материалов.

Сопротивление материалов рассматривает только однопролетные балки при действии на них неподвижных нагрузок. В курсе строительной механики рассматриваются эти же балки, но при действии на них и подвижных нагрузок, а также многопролетные статически определимые балки при действии на них подвижных и неподвижных нагрузок. С подвижной нагрузкой приходится встречаться при расчетах мостов, кранов и других сооружений. Примерами такой нагрузки являются поезд, движущийся по мосту; кран, движущийся по подкрановой балке и др. При этом усилия (а также напряжения и деформации) зависят от положения подвижной нагрузки. Для определения расчетных значений усилий необходимо из всех возможных положений нагрузки выбрать такое, при котором рассчитываемый элемент будет находиться в самых неблагоприятных условиях. Такое положение нагрузки называется невыгоднейшим, или опасным. График, показывающий закон изменения какого-либо фактора (усилие, реакция, прогиб) при передвижении по сооружению силы F =1, называется его линией влияния. Линии влияния и эпюры – это, по существу, противоположные понятия. Ординаты эпюры характеризуют распределение исследуемого фактора по различным сечениям балки при неподвижной нагрузке, а ординаты линии влияния характеризуют изменение исследуемого фактора, возникающего в одном определенном сечении при передвижении силы F =1 по длине балки.