При односторонних схемах усиления, одинаковых граничных условиях и симметричном нагружении направление сварки на проход не имеет значения. Иначе обстоит дело при двусторонних схемах усиления, где возможно варьирование очередности приварки элементов и направления движения дуги. Рассмотрим характер влияния таких факторов на работу усиливаемых стержней при различных условиях закрепления их концов. В основу анализа положим симметричную схему усиления стержней двутаврового поперечного сечения. Отдельно обратим внимание на то, что строительные работы должны проводиться при строгом соблюдении температурного режима. Кондиционеры здесь устанавливаются в том случае, если предполагается использование материалов, которые плохо переносят воздействие высоких температур.
Для шарнирно опертого стержня ввиду симметрии граничных условий число возможных вариантов схем сварки сокращается. Изменение очередности приварки элементов усиления (схемы Р1 и С1) приводит к различию в величинах А/Св около 25%, а в величинах NKP — около 3%. Оптимальной является сварка по схеме Р2 (Р4).
При уменьшении эксцентриситетов влияние схемы сварки становится более существенным в силу большего относительного влияния дополнительных сварочных прогибов. Так, при уменьшении относительного эксцентриситета до значения тх = 0,5 (за счет уменьшения горизонтальной нагрузки q) для рассматриваемого шарнирного стержня различие в критических нагрузках для полярных схем Р4 и С1 увеличивается и составляет уже около 9%.
Влияние схемы сварки резко возрастает при статически неопределимых граничных условиях. В этом случае определяющее влияние на предельную несущую способность усиленных стержней оказывает уже не приращение прогибов от сварки, а перераспределение усилий в опорных связях, которое существенно зависит от порядка сварки. В настоящее время существует восемь вариантов наложения швов при усилении стержня с одной шарнирной и другой защемленной опорой. Схемы Р, как и ранее, отвечают началу сварки со стороны «растянутого» элемента; схемы С — со стороны «сжатого». Понятия «растянутого» и «сжатого» элемента усиления в данном случае являются условными, ибо для статически неопределимых стержней характерно изменение знака изгибающих моментов по длине. В дальнейшем о знаке усилия в элементе усиления условимся судить по сечению стержня, в котором действует максимальный по абсолютной величине изгибающий момент, и считаться только со знаком напряжений от этого момента. В рассматриваемых здесь и далее примерах такое сечение находится в заделке.
6 апреля 2013
