Расчет сварных швов на момент. Большая энциклопедия нефти и газа
Расчет стыковых соединений.
Швы этих соединений работают на растяжение или сжатие в зависимости от направления действующей нагрузки (рис.11, а и б). Основным критерием работоспособности стыковых швов является их прочность. Соединение разрушается в зоне термического влияния и рассчитывается по размерам сечения детали по напряжениям, возникающим в материале детали.
Рис. 11. К расчету стыковых соединений
Проверочный расчет прочности шва на растяжение.
Условие прочности:
где , - расчетное и допускаемое напряжения на растяжение для шва (табл.1); - толщина детали (толщину шва принимают равной толщине детали); l ш - длина шва.
Проектировочный расчет. Целью этого расчета является определение длины шва.
Исходя из основного условия прочности (1), длину стыкового шва при действии растягивающей силы определяют по формуле
Таблица 1.Допускаемые напряжения для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых
сталей при статической нагрузке
Расчет угловых швов нахлесточных соединений.
При действии осевой растягивающей (или сжимающей) силы считают, что срез угловых швов происходит по сечению I-I (рис. 12), проходящему через биссектрису прямого угла.
Рис. 12. К расчету соединения внахлестку. Лобовой шов
Опасным напряжением считают касательное напряжение и расчет ведут на срез (напряжениями изгиба пренебрегают). Для нормальных угловых швов длина биссектрисы
где h - длина биссектрисы (высота шва в опасном сечении); К - катет шва (принимается не менее 3 мм).
Проверочный расчет. Условие прочности одностороннего лобового шва на срез:
, (4)
где , - расчетное и допускаемое напряжения среза для шва (см. табл.1); l ш - длина шва;
Проектировочный расчет. Длину одностороннего лобового углового шва (см. рис. 12) при осевом нагружении определяют по формуле
; (5)
длина двустороннего лобового углового шва
. (6)
Фланговые угловые швы (см. рис.5, б) рассчитывают по уравнению (6), т. е. аналогично рассмотренному случаю расчета двустороннего лобового шва. Во фланговых швах нагрузка по длине шва распределяется неравномерно (по концам шва увеличивается), поэтому длину фланговых швов стараются ограничить l ш < (50 ÷ 60)К.
Расчет точечных сварных соединений.
Для сваривания тонкостенных листовых конструкций часто используются точечные сварные соединения. Такие соединения проверяют на срез. Условие прочности имеет вид
,
где d – диаметр сварных точек;
z – число сварных точек.
Расчет тавровых швов.
Рассмотрим наиболее характерные случаи нагружения тавровых швов, которые могут встречаться также и в комбинациях.
Если привариваемая деталь круглая (рис.13, а ) (шов круглый кольцевой), то расчет шва проводится на кручение в кольцевом сечении, расположенном под углом 45° к основанию шва.
где - полярный момент инерции расчетного сечения;
R - расстояние до наиболее удаленного от центра волокна, сечения шва.
Если сечение шва не круглое (рис.13, б ), то оно всё же условно рассчитывается по уравнение кручения для круглых стержней. В этом случае принято пренебрегать возникающим при такой расчетной схеме короблением сечения и нелинейный характером эпюр напряжений:
где - условный полярный момент инерции сечения;
Допускаемое напряжение кручения для наплавленного металла шва.
Для указанного на рис. 7, б примера:
; 
.
Рис. 14
Нагрузка состоит из изгибающего момента M = M 0 или M = Pl и перерезывающей силы Р (при нагрузке только моментом M 0 перерезывающая сила отсутствует).
Шов рассчитывается на изгиб и срез, но не по нормальным, а по касательным напряжениям в наклонных сечениях под углом 45° к основанию шва. Полное касательное напряжение равно векторной сумме напряжений от момента и перерезывающей силы
; 
.
В любом случае для расчёта самых сложных сварных швов сначала необходимо привести силу и момент к шву и распределить их пропорционально несущей способности (длине) всех простых участков. Таким образом, любой сложный шов сводится к сумме простейших расчётных схем.
Последовательность проектировочного расчета сварных соединений.
1. Выбирают конструкцию шва (стыковой, угловой), вид сварки и марку электродов.
2. Определяют допускаемые напряжения для сварного соединения (см. табл.1).
3. По формулам (2), (5), (6) определяют длину шва.
4. При соединении комбинированными швами определяют длину лобовых и фланговых швов.
5. Вычерчивают сварное соединение и уточняют размеры соединяемых деталей.
Из-за дефектов сварки на концах шва принимают минимальную длину шва не менее 30 мм.
В соединениях внахлест (рис.5, а ) длину перекрытия принимают больше 4s , где s – минимальная толщина свариваемых деталей. Длина лобовых швов l ш не ограничивается. Длина фланговых швов ограничивается, так как с увеличением их длины возрастает неравномерность распределения напряжений по длине шва (рис.5, б ) l фл < 60K
Рис.15
Сварные швы располагают так, чтобы они в соединении были нагружены равномерно. При проектировании соединения уголков с косынками (рис.15) длины фланговых швов принимают обратно пропорциональными расстояниям до центра тяжести уголка:
Суммарная длина фланговых швов
Следовательно, длина флангового шва у примыкающей полки уголка
В конструкциях, подверженных действию вибрационных знакопеременных нагрузок, соединения внахлест не рекомендуются, так как они создают значительную концентрацию напряжений.
Cтраница 3
Лобовым называется такой шов, когда ось шва перпендикулярна к действующим усилиям. Фланговый шов направлен параллельно действующим усилиям. Косой шов направлен к действующим усилиям под каким-либо углом. Комбинированные швы могут состоять из лобовых и фланговых или из косого и фланговых швов.
При этом вид эпюры напряжений т по длине флангового шва показан на фиг.
Расчет прочности швов производится по опасной плоскости среза, совпадающей с биссектрисой прямого угла. Расчетная формула прочности составлена в предположении, что напряжения вдоль флангового шва распределены равномерно.
Расчет комбинированных (фланговых и лобовых) угловых швов под действием момента в плоскости стыка (рис. 1.6) выполняют, полагая для упрощения, что швы работают независимо, а фланговые швы передают только усилия, направленные вдоль швов. Из условий равновесия следует М Лфтй tWj, где Аф 0 7К7ф - площадь опасного (расчетного) сечения одного флангового шва; h - расстояние между фланговыми швами (ширина привариваемой детали; Wn 0 7Kh2 / 6 - момент сопротивления лобового шва.
Наименьшие размеры катетов угловых швов Нш не должны назначаться менее указанных в табл. 111 1.1. Наибольшие размеры катетов угловых швов не должны быть более 1 26, где б - най меньшая толщина соединяемых элементов. Наименьшая длина углового (лобового или флангового) шва должна быть не менее 60 мм и не менее шестикратного размера катета шва. Наибольшая расчетная длина флангового шва в соединениях, работающих на осевое усилие, не должна быть более 50 катетов шва. Если же сила, передающаяся фланговому шву, возникает на всем его протяжении, как в поясных швах балок, то длина шва не ограничивается. Соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать для фланговых швов 1: 1, а для лобовых швов - 1: 1 5; при этом больший катет должен быть направлен вдоль усилия, воспринимаемого лобовым швом, а шов - выполняться с плавным переходом к основному металлу.
Размеры сварных швов рекомендуется применять минимально допустимыми по условиям прочности. Наименьшая длина угловых (лобовых и фланговых) швов должна быть не менее 60 мм и не менее шести катетов шва. Наибольшая расчетная длина флангового шва в соединениях, работающих на продольную силу, не должна быть больше 50 катетов шва. Соединительные швы составных сечений (например, поясные швы балок) должны быть непрерывными по всей длине. Расчетную толщину стыковых швов принимают равной наименьшей из толщин свариваемых сечений. Поперечные ребра жесткости должны привариваться к сжатому поясу и к стенке непрерывным швом.
Пользуясь формулой TQM, рассчитывают также сварные соединения, в последние годы все больше вытесняющие заклепочные. На рис. II 1.7, а показано соединение двух листов внахлестку лобовыми и фланговыми швами. Таким образом, для одного лобового шва площадь опасного сечения равна й - 0 7 к, а для одного флангового шва - 1 - 0 7 к, где к - катет шва; в случае, представленном на рис. II 1.7, катет шва равен толщине t листа. Касательные напряжения считают равномерно распределенными по площади опасного сечения.
В них возникают два рода напряжений. В результате совместной деформации основного и наплавленного металла во фланговых швах образуются связующие напряжения. Как было указано выше, их не учитывают при определении прочности соединения. По плоскостям соприкосновения валика флангового шва с каждым из листов, а также в самом валике возникают напряжения среза, которые являются рабочими напряжениями соединения.
Размеры сварных швов следует назначать возможно меньшими по расчету на трочность или по технологическим условиям. Наименьшие размеры катетов угловых однопроходных швов hM min (рис. 3.7 6) не должны означаться менее указанных в табл. 3.1. Наибольшие размеры катетов угловых лвов не должны быть более 1 2 б, где б - наименьшая толщина соединяемых эле-лентов. Наименьшая длина углового (лобового или флангового) шва должна быть к менее 60 мм и не менее шестикратного размера катета шва. Наибольшая расчет - 1ая длина флангового шва в соединениях, работающих на осевое усилие, не должна Зыть более 50 катетов шва. Если же сила, передающаяся фланговому шву, возникает ia всем его протяжении, то длина шва не ограничивается. Соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать для фланговых швов 1: 1, а для лобовых швов 1: 1 5; при этом большой катет должен быть направлен вдоль усилия, воспринимаемого лобовым швом, а шов выполняться с плавным переходом к основному металлу.
Пользуясь формулой T QM, рассчитывают также сварные соединения, в последние годы все больше вытесняющие заклепочные. На рис. III.7, а показано соединение двух листов Внахлестку лобовыми и фланговыми швами. При расчете как лобовых, так и фланговых сварных швов принимают, что опасное сечение шва совпадает с плоскостью, проходящей через биссектрису тп прямого угла DBC (рис. III. Таким образом, для рдного лобового шва площадь опасного сечения равна 6 - 0 7 к, а для одного флангового шва - / - 0 7 к, где к - катет шва; в случае, предетаМенном на рис. III. Касательные напряжения считают равномерно распределенными по площади опасного сечения.
Фланговые швы направлены параллельно усилию (фиг. Во фланговых швах возникают два рода напряжений. В результате совместной деформации основного и наплавленного металла во фланговых швах образуются связующие напряжения. Как было указано выше, их не учитывают при определении прочности соединения. По плоскостям соприкосновения валика флангового шва с каждым из листов, а также в самом валике возникают напряжения среза, которые являются рабочими напряжениями соединения.
Из-за дефектов сварки на концах шва (непровар в начале и кратер в конце шва) принимают минимальную длину шва не менее 30 мм. При необходимости выполнить шов прерывистым число отдельных участков (швов) должно быть минимальным. В нахлесточных соединениях принимают I 4s, s - минимальная толщина свариваемых деталей. Длина / л лобовых швов не ограничена. Длина / ф фланговых швов не должна превышать 60 К (некоторые авторы рекомендуют не более 30 К) для ограничения неравномерности распределения напряжений по длине флангового шва.
В момент аварии кран находился в нерабочем состоянии у посадочной площадки: тележка установлена в середине пролета, грейфер был опущен на землю. По характерному рисунку типа елочка было установлено, что разрушение началось в зоне флангового шва соединения нижнего пояса со стенкой. В зоне излома установлено некачественное выполнение фланговых швов.
Случай 1. Стыковое соединение нагружено осевыми силами. Сварной шов (см. рис. 2.1) работает на растяжение или сжатие вне зависимости от вида подготовки кромок.
Условие прочности шва:
где F - нагрузка на сварное соединение, Н; b - длина шва, мм; s - толщина соединяемых деталей, мм; а - расчетное напряжение растяжения (сжатия) в сварном шве, МПа; [ - допускаемое напряжение для сварного шва (МПа), принимаемое по табл. 2.2.
Случай 2. Угловые (валиковые) швы нагружены осевыми силами. Угловые лобовые швы (см. рис. 2.4, а) рассчитывают по опасной плоскости среза, совпадающей с биссектрисой прямого угла. Расчетная высота шва (см. рис. 2.4, б).
где К - размер катета углового шва, мм; - расчетное напряжение среза в сварном шве, МПа; - допускаемое напряжение для углового сварного шва (МПа), принимаемое по табл. 2.2.
Угловые фланговые швы (см. рис. 2.5) рассчитывают аналогично.
При несимметричном расположении фланговых швов относительно линии действия сил (рис. 2.8) силы возникающие в них, находят по правилам статики:
Рис. 2.8. Присоединение несимметричной элемента
Случай 3. Пробочное соединение (см. рис. 2.6)
а) работает на срез:
б) работает на отрыв:
где - количество пробок; - диаметр пробок, мм.
Случай 4. Расчет швов, нагруженных перпендикулярно к стыку. 1. Соединение выполнено стыковыми швами (рис. 2.9, а):
где М - изгибающий момент, ; - момент сопротивления сварного - площадь сечения сварного шва, мм2: .
Влиянием поперечной силы обычно пренебрегают так же, как и при расчете балок на изгиб.
2. Соединение выполнено угловыми швами (рис. 2.9, б). Расчет ведут по условной методике, суммируя напряжения от изгиба и растяжения:
где - момент сопротивления швов в
Рис. 2.9. Соединение, нагруженное силой и моментом: а - швы стыковые; б - швы валиковые (угловые)
биссекторном сечении, площадь швов в биссекторном сечении,
Случай 5. Расчет угловых швов, нагруженных в плоскости стыка свариваемых деталей (рис. 2.10).
Приведем расчет по способу расчленения соединения на составляющие Расчеты по способу полярного момента инерции и по способу осевого момента см. в .
Рис. 2.10. Соединение из нескольких швов, работающее на изгиб
Принимают, что изгибающий момент М уравновешивается парой сил в горизонтальных швах и моментом защемления вертикального шва:
Тогда условие прочности
Случай 6. Расчет швов точечного соединения (рис. 2.11).
Расчет угловых сварных швов
Угловые швы располагают в углах, образованных гранями соединяемых элементов. Катетом шва называется размер наименьшего из его катетов.
Фланговые угловые швы
Под воздействием продольного усилия работают на срез. Поверхность среза располагается примерно по биссектрисе углового шва, имея высоту .
Расчетная площадь среза швов
где –расчетный катет углового сварного шва ;
– расчетная длина шва (суммарная).
Коэффициент зависит от формы шва, глубины провара, способа сварки и принимается: от 0,7 до 1,15 по нормам проектирования.
Напряжения в угловых фланговых швах по металлу шва проверяют по формуле
или 
;
по
металлу границы сплавления: 
где – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва;
– расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления;
– суммарная расчетная длина швов;
– коэффициенты глубины провара;
– коэффициенты условий работы шва;
– коэффициент условий работы соединения конструкции.
Лобовые угловые швы
Н аходятся в более сложном напряженном состоянии, чем фланговые. Усилие круто перетекает через шов с одного соединяемого элемента на другой, линии силового потока резко искривляются, и поэтому в шве одновременно возникают напряжения от осевой силы, изгиба и среза. Швы разрушаются также по поверхности, проходящей примерно по биссектрисе шва. Из-за сложности напряженного состояния лобовые швы рассчитывают условно на срез по минимальной площади среза швов. Полученные напряжения сравнивают с расчетным сопротивлением углового шва, которое для угловых швов одинаково при всех видах силовых воздействий. Таким образом, расчетная формула проверки напряжений в лобовых угловых швах та же, что и для фланговых швов.
При действии изгибающего момента на прямоугольный элемент, прикрепленный угловыми швами, напряжения в швах определяют так же, как условные напряжения по поверхности среза.
где – расчетная длина одного шва.
Если элемент имеет непрямоугольное сечение, то момент сопротивления шва W f в формуле определяют по очертанию соединяющего шва.
При действии сдвигающей силы на элемент, прикрепленный угловыми швами, напряжения на поверхности среза считаются распределенными равномерно, и формула проверки напряжений имеет вид:
где - суммарная расчетная длина сварных швов в соединении.
При совместном действии нескольких усилий в сварном соединении с угловыми швами напряжения в швах от отдельных усилии вычисляют по вышеприведенным формулам, после чего определяют результирующие напряжения. При этом если срезывающие напряжения в одном и том же сечении углового шва имеют одно направление, то их складывают арифметически; если напряжения взаимно перпендикулярны, то определяют равнодействующую этих напряжений.
Например, при действии на элемент одновременно изгибающего момента и сдвигающей силы результирующие напряжения будут:
Это обстоятельство не надо путать с приведенными напряжениями в стыковых швах.
Вопрос 25. Конструктивные требования к сварным соединениям.
Для обеспечения высокого качества и надежной работы сварных соединений они должны отвечать ряду требований, диктуемых возможностью и удобством производства сварки, возможным уменьшением сварочных напряжений и деформаций, полноценной работой сварных швов в различных видах соединений и т. д. Все эти требования должны учитываться при проектировании металлических конструкций.
Швы должны иметь наименьший катет и выполняться строго по расчету. Катет стыковых швов диктуется толщиной соединяемых, элементов и принимается равной меньшей из них (при разных их толщинах).
Наименьший катет угловых швов 4 мм , дальнейшая градация 5, 6, 7, 8, 10 мм и далее через 2 мм. Угловые швы толщиной свыше 20 мм имеют большие внутренние напряжения, и применять их не рекомендуется.
Катет угловых швов определяется расчетом.
Наибольший катет углового шва в зависимости от толщины соединяемых элементов может быть принята = 1,2t (t - наименьшая из толщин свариваемых элементов). Кромки прокатных профилей имеют с одной стороны закругления, поэтому наибольшая катет углового шва вдоль этих кромок принимается несколько меньшей, чем толщина пера или полки профиля. Наибольший катет углового шва вдоль обушка уголка может достигать 1,2 t (t- толщина полки уголка).
При ручной сварке за один проход может быть выполнен шов катетом до 8 мм. В поперечном сечении угловые швы должны иметь соотношение катетов шва 1:1. Чтобы уменьшить концентрации напряжений в конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки или при статической нагрузке, ноэксплуатируемых с расчетной температурой ниже –40°С, а также в любых конструкциях из высокопрочных сталей в лобовых угловых швах соотношение катетов принимают 1:1.5, при этом больший катет должен быть направлен вдоль усилия, воспринимаемого соединением.
Это ограничение не распространяется на те фланговые швы, в которых усилия передаются по всей длине шва, например на поясные швы сварных балок.
Конструктивная длина шва, т.е. та длина, которая указывается на чертежах, принимается примерно на 10 мм больше расчетной длины (определенной по расчету), так как начало и конец шва могут иметь непровар и кратер, поэтому участки по 5 мм у концов шва в расчете учитывать не следует.
Если в конструкции применяются прерывистые швы, то для обеспечения надежной совместной работы соединяемых элементов расстояние между участками швов в свету должно быть не более 15t в сжатых элементах и не более 30t в растянутых и нерабочих элементах (t – наименьшая толщина соединяемых элементов).
Напуск в соединениях внахлестку должен быть не менее 5t наиболее тонкого из соединяемых элементов, иначе в швах могут образоваться трещины, вызванные сварочными деформациями.При соединении встык листов различной толщины, если разница в толщинах не сталей превышает 4 мм и величина уступа не превышает 1/8 толщины более тонкого листа, стык может быть выполнен без скоса кромок для сталей (для более прочных соответственно 2 мм и 1/12).
В противном случае для плавного перехода усилий в стыке необходим односторонний или двусторонний скос кромок с уклоном не более 1/5.
Следует избегать пересечений сварных швов, близкого их расположения друг к другу и образования швами замкнутых контуров.
Подразумевается технологическая операция, при которой получается неразъемное сочленение за счет возникновения межатомных связей расплавленного металла. Это происходит при нагревании применяемых деталей или их пластической деформации. В результате возникают сварные соединения, обеспечивающие высокую прочность. Для получения качественной сварки необходим предварительный расчет сварных соединений.
Процесс сварки подразумевает соединение различных деталей путем их нагревания или деформации.
Швы подобных сочленений делятся на две группы:
- рабочие;
- связующие.
Рабочие элементы подвергаются нагрузке механических внешних воздействий. Когда разрушается рабочий шов, возможно разрушение сварных соединений.
Связующие необходимы для одновременной состыковки нескольких деталей конструкции, которые подвергаются основной нагрузке. Деформация наплавленного металла такого сварочного шва происходит совместно с металлом тех деталей, которые объединяет этот шов. При разрушении связующего шва соединение остается в рабочем состоянии, так как всю основную нагрузку воспринимают только детали главного металла. Расчет на прочность делается только для рабочих швов.
Сварные соединения бывают:
- стыковыми;
- нахлесточными;
- тавровыми;
- угловыми;
- торцевыми.
Положительные свойства сварных соединений:
- Получается равнопрочное соединение. Иными словами, когда правильно выполнены сварные соединения, у конструкции будут отсутствовать слабые места.
- Очень мало расходуется металла. Редко применяются специальные накладки.
Очень удобно проводить соединение материалов. - Элегантный внешний вид.
К недостаткам можно отнести:
- Не всегда удобно выполнять сварочные работы из-за недостатка места. В этом случае соединение болтами гораздо лучше.
- Не свариваются металлы, которые имеют высокую твердость. Во время сварки прочность таких материалов резко снижается, что влечет за собой потерю эффекта упрочнения.
- Сварочный шов является концентратором напряжения. В связи с этим, когда имеется высокая динамическая нагрузка, лучше воспользоваться болтовым или заклепочным соединением.
Конструктивные требования
Когда проектируются сварные соединения, их конструкция должна предусматривать свободный доступ к соединению деталей. Должна соблюдаться технология изготовления.
Для уменьшения сварочной деформации необходимо свести к минимуму проводимые работы при сборке конструкции. Для этого нужно использовать швы самой небольшой толщины, расчет которых был произведен с учетом конструктивных особенностей. Сварные элементы должны располагаться на большом расстоянии друг от друга, не должно появляться замкнутого контура, созданного ими же.
При выполнении сварных соединений балок не должно быть накладок. Если работа делается встык, применяется односторонняя сварка, используются подкладки, которые потом зачищаются и обрезаются.
Метод расчета: основные параметры
Стыковые соединения рассчитываются согласно установленной и стандартизованной системе подсчета. Способ проведения расчета подробно описан в специальных нормалях.
Рисунок 1.Формула расчета центрального сжатия стыкового соединения.
Центральное сжатие, а также процесс растяжения определяется по формуле на Рисунке 1:
- N – наивысшая нагрузка, которую воспринимает соединение;
- t – минимальная толщина свариваемых деталей;
- lw – максимальная длина всего сварочного шва, ее уменьшают на значение 2t;
- Rwy – сопротивление, определяющееся в соответствии с существующим пределом прочности, взамен «Rwy» разрешается применять «Rwu/γu»;
- Ry – сопротивление материала, согласно пределу текучести, определяется по таблицам;
- Ru – сопротивление металла согласно временному сопротивлению, значение берется по специальным таблицам;
- γс – коэффициент места работы и соответствующих условий, значения этого параметра указаны в стандартизованных таблицах.
Ry совместно с Ru при сварке не однотипных металлов берется по значению сопротивления металла, имеющего наименьшую прочность. В основном, расчетное сопротивление определяется по характеристикам материала соединяемых заготовок. Дело в том, что сварочный стык получает металл, который имеет более высокую прочность, чем металл сварных соединений. На сжатие сварочный стык не рассчитывается, потому что расчетное сопротивление в точности повторит значение самих деталей.
Когда имеется растяжение в сварочном шве, возникает сопротивление, при котором расчетный параметр будет ниже аналогичного показателя наименьшего из свариваемых элементов. В связи с этим шов всегда имеет уклон, позволяющий добиться соединения одинаковой прочности. Проварка в данном случае проводится на полную толщину материала.
Метод расчета сварных соединений конструкции с угловыми швами
Когда в конструкции встречаются угловые сварочные швы, которые подвергаются воздействию силы, направленной к центру тяжести, проводится специальный расчет относительно определенного сечения:
- металл шва;
- граница металла.
Рисунок 2. Формула расчета сварного шва на основании металла.
Обычно выбирается сечение, имеющее самую высокую опасность.
На срез проводится основной расчет, базирующийся на формулах, указанных в нормализованных документах. Причем для расчетов приводятся формулы, каждая из которых может иметь место.
Например, когда выполняется расчет на основании металла шва (находящегося на линии сплавления), используется формула на Рисунке 2:
N – самая высокая нагрузка, оказывающая максимально давление на соединение;
Βf, совместно с βz – коэффициенты, которые берутся из таблицы.
βf – 0,7;
βz – 1;
причем марка стали значения не имеет.
kf – толщина сварочного шва, измеряемая по линии сплавления;
lw – общая длина, заниженная на 10 мм;
Rwf – сопротивление срезу, берется из соответствующих таблиц;
Rwz – сопротивление на линии сплавления, значение определяется по таблице;
с – коэффициент рабочих условий, определяется согласно табличным данным;
γwf – 0,85 для шва, материал которого имеет нормативное сопротивление равное 4200 кгс/см²;
γwz – 0,85 для любого вида стали;
γwf и γwz берется из специальных нормативных таблиц.
Эти значения обязательно должны браться во внимание при проведении расчета.
Иногда сварные соединения сделаны фланговым швом.
Расчеты могут проводиться по сварочному материалу или по линии соединения. Угловые швы, на которые воздействует нагрузка, находящаяся под 90 градусов по направлению к шву, рассчитываются на основании сечения. Чтобы выполнить математические действия, используют несколько формул.
Когда касается материала шва: формула 3 на Рисунке 3.
Рисунок 3, 4. Формулы расчета материала шва и линии сплавления.
На основании линии сплавления: формула 3 на Рисунке 4.
- Wf – величина момента сопротивления;
- Wz – аналогичный момент, берется относительно материала.
Заметим, стыкования, имеющие угловые элементы, на которые действует нагрузка, направленная на местонахождения швов, рассчитываются на основании сечения. Подсчет ведется по соответствующим формулам.
Давление на материал: формула 5 на Рисунке 5.
Рисунок 5, 6. Формулы расчета давления на материал и нагрузки на линию сплавления.
Нагрузка на линию сплавления: формула 6 на Рисунке 6.
- Jfx совместно с Jfy – величина момента инерции, рассчитываемого сечения, относящегося к расположению главной оси;
- Jzx совместно с Jzy – аналогичный момент инерции, берущийся относительно линии сплавления.
В данном случае координатами шва будут значения горизонтали «х» и вертикали «у». Причем определяется значение самой удаленной точки имеющегося сварочного шва. Расстояние измеряется согласно нахождению центра тяжести. Берется наибольшее расстояние от основной оси данного сечения.
Из соответствующих таблиц определяются:
Момент инерции;
момент сопротивления.
За базу берется сечение проката. Когда сечение не стандартизовано, то момент требуется рассчитать эмпирическим путем. Наиболее простым может стать расчет сечения в специальной конструкторской программе «SCAD», которую можно запросто найти, используя интернет.
В основном данные подсчеты выполняются профессиональными работниками, так что никогда не стесняйтесь задавать им вопросы по поводу того, что непонятно. Удачи!
Новые статьи
- Русско-португальский разговорник для туристов (путешественников) с произношением
- Португальский язык для туристов
- Какие основные различия испанского языка в Испании и Латинской Америке?
- Датско-русские онлайн-переводчики Датский язык переводчик
- Чем отличается португальский язык от испанского
- Транзитный сатурн в оппозиции к натальному сатурну Оппозиция Луна – Сатурн в радиксе мужчины
- Гороскоп работы и денег
- Защита от сглаза и зависти поможет сохранить то, что дорого Как ставить защиту от
- Что значит, если снится сон во сне?
- Китайский гороскоп БЫК (Вол)
Популярные статьи
- Травяные чаи при боли в горле
- Что делать при поносе и температуре у взрослого
- Гадание на воске: правильное толкование фигур Порядок проведения гадания
- Совместимость лунных рыб Кто подходит женщине с луной в рыбах
- Что любит Скорпион в сексе?
- Снилось сосед спускается со стремянки по ванге
- Краткий курс теоретической механики
- Подготовка к ЕГЭ по математике (профильный уровень): задания, решения и объяснения
- Софийско-успенский собор в тобольске
- Полтавская епархия подтвердила свою верность канонической упц