Дослідження та оцінка залишкових напружень в попередньо напружених сталевих двотаврових балках, виготовлених з використанням методи зварювання

Випуски МФіНТ » Том 37, випуск 10

А. Озаш$^{1}$, Ю. Йозчаталбаш$^{2}$

$^{1}$Університет Газі, технічна професійна школа, 06500 Анкара, Туреччина
$^{2}$Університет Газі, технологічний факультет, департамент матеріалознавства та металургії, 06500 Анкара, Туреччина

Отримано: 15.07.2015. Завантажити: PDF

Мета цієї роботи – визначити тип та величину залишкових напружень, які виникають у сталевих двотаврових балках, виготовлених з використанням методи зварювання з попереднім напруженням. Для досягнення цієї мети було виготовлено сталеві двотаврові балки з попереднім напруженням у 50, 100, 150, 200 і 272 МПа. Залишкові напруження в цих балках визначалися методою свердління отворів. Було встановлено, що поздовжнє залишкове розтягувальне напруження зростає зі збільшенням попереднього напруження аж до 200 МПа. Було також виявлено, що виникає залишкове розтягувальне напруження аж до 92 МПа на поперечному перерізі в центрі поверхні нижнього фланця, і воно перетворюється в залишкове напруження стискання через краї нижнього фланця. Крім цього, залишкове напруження стискання визначалося біля стінки балки. Це напруження перетворювалося в розтягувальне напруження на нижньому фланці, й така варіябельність типу напруження створює напруження зсуву на зварному шві.

Ключові слова: зварювання, попередньо напружена сталева балка, залишкова напруга, метода свердління отворів.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i10/1325.html

PACS: 06.60.Vz, 61.72.Hh, 62.20.F-, 81.20.Vj, 81.40.Lm, 81.70.Bt, 83.50.Uv

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

J. M. Park, Prestressed Steel Beam, Korean Patent No. KR2002071611 (2002).
H. Zhaobo, Prestressed Large-Span Solid Portal Steel Frame and its Construction Process, Patent No. CN1335439 (2002).
K. Tomoyasu, Prestressed Steel Framed Beam, Patent No. JP7145655 (1995).
Y. Özçatalbaş and A. Özer, Materials and Design, No. 28, Iss. 6: 1988 (2007). Crossref
W. Chapeau, Manufacture of Prestressed Steel Beam, Patent No. GB2190611 (1987).
S.-H. Kim, J.-H. Ahn, C.-Y. Jung, and J.-H. Kim, J. Constructional Steel Research, 65, No. 7: 1464 (2009). Crossref
A. Björklund and J. Höglind, Strengthening of Steel Structures with Bonded Prestressed Laminantes (Thesis of Disser. for MSc) (Göteborg: Chalmers University of Technology: 2007).
K. Narmashiri and M. Z. Jumaat, Simulation Modelling Practice and Theory, 19, Iss. 1: 564 (2011). Crossref
Y. Özçatalbaş and A. Özer, Manufactured Internal Prestressed Steel I-Beam, Patent No. TR200400366 (2004).
Vishay Micro-Measurement Tech-Note, Document No: 11304 (2011).
A. Özer and Y. Özçatalbaş, J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ, No. 26: 3 (2011).
N. Özden, Heat Treatment of Welding (Istanbul: Nurettin Uycan Inc.: 1985) (in Turkish).
Handbook of Aluminum. Residual Stress and Distortion (Eds. E. G. Totten and D. S. S. Mackenzie) (New York: Marcel Dekker, Inc.: 2003), vol. 1, p. 305.
R. W. Messler, Principles of Welding (New York: John Wiley and Sons Inc.: 1999), p. 206. Crossref
Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel, Material Factors (Eds. G. Totten, M. Howes, and T. Inoue) (Materials Park, Ohio: ASM International: 2002).
T. L. Teng, C. P. Fung, P. H. Chang, and W. C. Yang, Int. J. Pressure Vessels and Piping, 78, Iss. 8: 523 (2001). Crossref
H.-Y. Lee, F. R. Biglari, R. Wimpory, and K. M. Nikbin, Engineering Fracture Mechanics, 73, Iss. 13: 1755 (2006). Crossref
Z. Barsoum and A. Lundback, Engineering Failure Analysis, 16, Iss. 7: 2281 (2009). Crossref
A. Çalık, Elektron Işın Kaynağı İle Birleştirilmiş İki Farklı Çelik Malzemenin Kaynak Bölgesinin İncelenmesi [Investigation of Welding Zone of Dissimilar Steel Materials Joined Electron Beam Welding] (Thesis of Disser. for Dr. Materials Sci.) (Isparta: Süleyman Demirel Universty: 2004) (in Turkish).
Metals Handbook. Welding, Brazing and Soldering (Eds. D. V. Olson, T. A. Siewert, S. Liu, and G. R. Edwards) (Ohio: American Society of Metals: 1983), vol. 6.