72917 P3040902

!• ttośnoae na zmęczenie (wysokocyldowe) materiału

1

Wytrzymałość zmęczeniowa <1 cr (MPaJ

1    231    .    *46 j 92 I i Tę* BO '__67 j S6 f An = 37~j

I i oc — wytrzymałość zmęczeniowa normatywna (Kategoria zmęczeniowa) ifi oo— wytrzymałość zmęczeniowa trwaia przy stałej amplitudzie napręteri I i oi ~ wytrzymałość zmęczeniowa trwała I a te— wytrzymało# zmęczeniowa normatywna przy ścinaniu A Ti — wytrzymałość trwała przy ścinaniu

W przypadku, gdy sprawdza się na zmęczenie elementy konstrukcyjne 'ścianki, blachy! o grubościach 7 225 mm, to należy obliczyć zredukowaną wytrzymałość obliczeniową;

1

&MBired=&ÓR

(2.151

2.8.4. Nośność na zmęczenie

Nośność elementów konstrukcyjnych na zmęczenie należy sprawdzać wg wzorów;

AO_<2Ą At,S^,    (2.16)

7/to    Y/W

w którym;

Ifot — częściowy współczynnik bezpieczeństwa przy zmęczeniu materiału.

Wartość tego współczynnika zmienia się w granicach (1+1,2) i zależy od warunków eksploatacji, inspekcji, konserwacji konstrukcji; gdy wymienione warunki nie odbiegają od przeciętnych, można przyjąć 1^= 1; alternatywnie, w skrajnie niekorzystnych warunkach ifot = 1.2. W przypadku złożonego stanu naprężeń wartości & c_c należy wyznaczyć dla bezwzględnie największych naprężeń głównych. Jeżeli w określonym punkcie elementu konstrukcyjnego ekstremalne wartości naprężeń normalnych i stycznych występiyą równocześnie, to nośność należy sprawdzać wg wzoru:

Nośność e!

ementów

Ąjtę

AtR

<1

(2.17)

konstrukcyjnych na zmęczenie należy sprawdzać w

przypadku obciążeń wielokrotnie zmiennych, gdy sumaryczna liczba cy

kli zmian naprężeń jest większa od liczby 10⁴, czyli gdy N > 10⁴. Podane wyżej zasady i wytrzymałości zmęczeniowe A o_c, x_r dotyczą ele

mentów konstrukcyjnych eksploatowanych w przeciętnych warunkach zagrożenia korozją, w temperaturach nie większych niż 150°C i w których maksymalne zakresy zmienności naprężeń w stanie sprężystym spełniają warunki:

maxAo£l,5/j; maxAt<0,9fa,    (2.18)

gdzie:

fd — wytrzymałość obliczeniowa materiału konstrukcyjnego.

Podstawy projektowania konstrukcji metalowych

Przykład 2.3.

Do dwu betek dwuleowych podwieszono (rys.2.9) dozownik kamienia naturalnego. Pojemność dozownika 1.4 m³. ciężar własny 10 kN. ciężar własny kamienia 25 kN/m . Belki utworzone z blach, w których środmki przyspawano do pasów spoinami pachwinowymi ciągłymi. Rozpiętość belek 9,0 m. Wskaźnik wytrzymałości 557 cm³. Współczynnik dynamiczny związany z napełnieniem dozownika 2.0. Praca urządzenia |est nieregularna, stąd ustalono współczynnik niejednorodności widma naprężeń u* = 0.625. przyjęta liczba cykli zmian obciążeń (napełnianie I opróżnianie dozownika) N = 10*. Sprawdzić nośność belek na zmęczenie.

Ryn.2.9

Rozwiązanie

1.    Ustalenie obciążeń

Przy zestawieniu obciążeń pominięto współczynniki obciążenia, uwzględniono współczynnik dynamiczny.

Obciążenie maksymalne jednej belki:

Pmm » 1.4 25.0 2 0.5 + 10 0.5 > 40.0 kN P_mln - 10,0 0,5 5.0 kN

2.    Obliczenie zakresu zmienności naprężeń

Mnn = 40 ®;° = 90 kNm 4

MUm = 5 - ^ = 11,25 kNm

4

Ze wzoru (2.10) dla cykli zmian jednostronnych (rys.2.6a):

- +20,2 MPa

^0m“    X./

11,25- 10^{3 0n}*'⁼    557

maxAo«161,6-20.2- 141.4 MPa Ze wzoru (2.11) obliczono równoważny zakres zmienności naprężeń-A Oo = cu mak A o = 0.625 141.4 = 88.5 MPa

3. Wytrzymałość zmęczeniowa

Z tablicy 2.12 lp.3 dla kształtowników (dwuteowmków spawanych spomam ciągłymi ręcznie) przyjęto normatywną wytrzymałość zmęczeniową (kategorię zmęczeniową) A o = 100 MPa.

Ze wzoru (2.13):

1

111