Розрахунок зварних з’єднань кутовими швами. Приклади розрахунку
Розрахунок зварених з’єднань кутовими швами
Кутові шви, іноді називані валиковими швами, застосовують у з’єднаннях
внакладку. Розглянемо розрахунок цих швів при осьовому навантаженні
елементів, що з’єднуються. Залежно від розташування швів стосовно лінії
дії зовнішньої сили розрізняють шви: лобові (мал.6.16,а), флангові
(мал.6.16,б), косі (мал.6.16,в). З’єднання, у якому застосовано
одночасно не менш двох типів швів, називають комбінованим (мал.6.16,г).
Рис.6.16. Види зварених швів
застосовують лише для ненавантажених з’єднань або при зварюванні
елементів малої товщини. Шви великої товщини застосовувати недоцільно;
практично k < 20 мм.
Розподіл напруг у кутових зварених швах, як показують спеціальні
теоретичні й експериментальні дослідження, підкорюється досить складним
закономірностям і в значній мірі залежить від характеру технологічного
процесу зварювання. Практичні розрахунки носять умовний характер і
засновані на наступних передумовах:
1) по довжині шва, незалежно від його розташування стосовно лінії дії
зовнішньої сили, напруги розподілені рівномірно;
(мал.6.16,д).
При прийнятих передумовах умова міцності для всіх розглянутих типів швів
записується однаково:
(6.8)
де
— розрахункова (умовна) напруга по небезпечному (бісекторному)
перерізу;
для комбінованого шва (мал.6.16,г);
— допустима напруга на зріз для звареного шва.
— допустима напруга на розтягання для основного металу конструкції.
Формула (6.8), мабуть, справедлива лише за умови, що для всіх ділянок
шва катет однаковий. Для флангових швів, розташованих несиметрично щодо
лінії дії зовнішньої сили, після визначення по формулі (6.8) сумарної
довжини (усього периметра) швів варто встановити довжини окремих ділянок
відповідно до сприйманими їх частками загального навантаження з’єднання.
Пояснимо сказане на прикладі звареного з’єднання стрижня із прокатного
куточка з фасонним листом (так званою косинкою) вузла ферми
(мал.6.17,а).
Рис.6.17. Косинка вузла ферми
?????ae?*,.02468:<>@BDFHJLNP??H
J
при центральному розтяганні куточка спрямована по його поздовжній осі —
лінії, що проходить через центри ваги поперечних перерізів.
, запишемо рівняння рівноваги:
Звідси
так як зусилля у швах обернено пропорційні відстаням від швів до осі
куточка. Для того щоб напруги у швах були однакові, треба їхню загальну
довжину
, тобто
Розрахунок зварених швів у більшості випадків виконують за умовою їхньої
рівноміцності з основним металом конструкції (із елементом, що
приварюється), як показано в наступному прикладі.
(зварювання вручну товстопокритими електродами). Шви повинні бути
рівноміцними стержню, що приварюється.
Рис.6.18. До прикладу 6.8
Рішення
):
З умови міцності зазначених ділянок флангових швів
одержуємо
де
Зусилля, що повинне бути передане звареними швами, за умовою
рівноміцності швів і швелера дорівнює допустимій поздовжній силі для
швелера, знайденої по неослабленому перерізі:
Ділянки флангових швів II — III і прорізний шов повинні передати на лист
зусилля
, при цьому умова міцності
звідки
; на ділянках між зазначеними перерізами величина N змінюється лінійно,
що слідує з передумови про рівномірність розподілу напруг по довжині
зварених швів.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
