§ 3.5. Расчетная и
конструкционная прочность
Большую часть сварных конструкций
в процессе проектирования рассчитывают на прочность или жесткость.
Существующие нормы расчета ставят проектировщика в определенные условия.
При стремлении получить экономичную конструкцию с минимальной массой
и недорогую в изготовлении у него остаются только возможности,
связанные с выбором материала и конструктивных форм. Напротив, при
желании перестраховаться и получить конструкцию более прочную, даже путем
увеличения массы, проектировщик также ограничен нормами
расчета.
Мерилом правильности
использованного расчета является фактическая прочность конструкции,
которая зависит не только от точности расчета, но и от конкретной
технологии изготовления, наличия дефектов в конструкции, использованных
методов контроля. Имеется диалектическая взаимосвязь между нормами
расчета, достигнутым уровнем знаний в науке о прочности и фактическим
уровнем технологии и контроля в конкретном производстве. Рассмотрим
понятия расчетной и конструкционной прочности и причины их
несовпадения.
Расчетная прочность — это
установленная в результате расчета путем использования характеристик
материала и аппарата теории способность сварного соединения или
конструкции сопротивляться наступлению тех предельных состояний, которые
соответствуют наступлению отказа в работе. Конструкционная
(фактическая) прочность — это установленная в результате испытания или
эксплуатации при конкретных свойствах материала, значении и характере
дейь-тьи*
нсирузок,
температуре, среде, а также технологии изготовления способность
сварного соединения или конструкции сопротивляться наступлению тех же
предельных состояний, от которых зависят их служебные
свойства
Конструкционная прочность по своей
природе является величиной, которая имеет рассеяние, поскольку имеют
рассеяние свойства материала и размеры. Отсюда следует, что уровень
рассеяния различных видов прочности может оказаться существенно разным.
Например, если ведется оценка прочности по предельному состоянию
наступления текучести стенки сосуда, работающего под давлением, то
рассеяние будет находиться в пределах рассеяния свойств металла по
от и толщины листового металла. Для многих марок металла это
рассеяние обычно невелико. Если же оценка прочности будет проводиться по
предельному состоянию разрушения сосуда, изготовленного из высокопрочной
стали, чувствительной к концентрации напряжений, то рассеяние будет
зависеть от концентрации напряжений, которая в свою очередь зависит от
радиусов закруглений в зонах концентрации. Рассеяние в этом случае
окажется более значительным. Сравнение по долговечности при испытании
сосудов при переменном давлении даст еще большее
