Напряженное состояние сварных узлов железнодорожных пролетных строений

. Металлические конструкции со сварными узлами подвержены частым отказам при воздействии на них переменных нагрузок. Усталостные трещины в сварных узлах образуются из-за того, что еще на этапе проектирования конструкции не учитывают действительное напряженно-деформированное состояние этих элементов. Статья посвящена определению напряженного состояния сварных узлов железнодорожных пролетных строений от внешних нагрузок. Перечислены технологические и конструктивные особенности сварных пролетных строений, повышающие напряжения в сварных узлах и снижающие их усталостную долговечность. В результате изучения существующих методов определения напряжений в сварных узлах использован метод, учитывающий остаточные сварочные напряжения и конструктивные особенности сварных пролетных строений. Приведены результаты определения напряжений в трещиноопасном узле пролетного строения при помощи конечно-элементного моделирования. Показано соответствие напряжений в конечно-элементной модели и реальном пролетном строении, испытанном под обращающейся нагрузкой. Приведены данные по результатам усиления вертикальных ребер жесткости пролетного строения уголковыми накладками, увеличивающими жесткость крепления ребер к поясу балки. Измерения деформаций стенки балки под обращающейся нагрузкой, выполненные до усиления и после, доказывают на практике наличие зависимости напряжений, возникающих в стенке балки у верхних концов сварных швов прикрепления ребра жесткости, от жесткости прикрепления ребра жесткости к поясу главной балки. Полученные результаты исследований могут быть полезны при проектировании усталостной долговечности сварных элементов строительных конструкций.