РОЗРАХУНОК ЗВАРНИХ СПОЛУКІВ ПРИ ПОСТОЯННИХ НАВАНТАЖЕННЯХ
Стикові шви розраховують на міцність по номінальному перерізу деталей, що з'єднуються (без урахування потовщення швів), як цілі деталі.
де Р - Зовнішнє навантаження; — відповідно довжина шва і товщина деталей, що з'єднуються; - Допустима напруга зварного шва при розтягуванні; часто приймають де - напруга, що допускається при розтягуванні основного металу (див, табл. 2).
Розтягує або стискає навантаження, що допускається.
Напруги у шві при спільній дії зовнішньої сили та згинального моменту
тут М і Р - згинальний момент і зовнішня сила; - момент опору перерізу шва.
Мал. 7. До розрахунку кутових швів
Розрахунок на міцність кутових флангових та лобових швів проводиться на зріз по перерізу, що проходить через бісектрису прямого кута (рис. 7). Площа розрахункового перерізу приймають
де - Розрахунковий катет кутового шва; - Довжина шва.
Найбільша довжина лобового шва не обмежується, а довжину фланцевого шва не слід робити більшою
2. Допустима напруга для зварних швів при статичному навантаженні
через ієравіомеріого розподілу навантаження по довжині.
Напруги зрізу в розрахунковому перерізі
де - Допустима напруга зварного шва на зріз.
Якщо з'єднання має лобові та флангові шви, то формулу (5) замість I слід підставляти довжину всього периметра кутових швів.
Допустиме розтягуюче навантаження
Шви доцільно розташовувати так, щоб вони були рівномірно навантажені.
Якщо флангові шви розміщені несиметрично щодо навантаження, наприклад, у поєднанні з куточком (рис. 8), то, вважаючи, що напруги рівномірно розподілені по довжині шва, з рівнянь рівноваги отримаємоспіввідношення для навантажень на флангові шви у вигляді
де - відстані від центру тяжіння перерізу елемента до центру тяжкості перерізу швів.
Якщо задана довжина шва
то її доцільно розмістити пропорційно до навантажень
що еквівалентно умові
Для отримання рівномірного розподілу навантаження між швами необхідно довжину кожного шва приймати обернено пропорційною відстані між центрами тяжкості шва та деталі.
Розрахунок комбінованих (флангових та лобових) кутових швів під дією моменту в площині стику (рис. 9) виконують, вважаючи, що шви працюють незалежно, а флангові шви передають лише сили вздовж своєї осі.
Мал. 8. З'єднання пластини з куточком
З умов рівноваги випливає:
де звідки
В уточненому розрахунку можна прийняти що приварений елемент прагне повернутися навколо центру тяжкості площі січень швів. Тоді
де полярний момент інерції швів, - моменти інерції швів щодо осей і у, що проходять через центр ваги площі сеченін швів; -відстань від центру важкості до найбільш віддаленої точки шва.
Таврові з'єднання, виконані кутовими швами, розраховують за формулами (5) і (6), а стикові - за формулами (1) та (2).
Кутові з'єднання (див. рис. 3) не використовуються як силові, їх застосовують, як правило,
Мал. а До розрахунку з'єднань з комбініронованим кутовим швом
3. Розрахункові опори для вуглецевих сталей
утворення профілів із окремих елементів.
Міцність з'єднання стику, отриманого контактним зварюванням, приймають рівною міцності основного металу.
З'єднання, отримане точковоюконтактним зварюванням, при дії навантаження у площині стику розраховують на зріз, приймаючи рівномірний розподіл навантаження між точками
де Р - зусилля, що припадає на одну точку - число площин зрізу точок.
Шви, що отримуються на роликових машинах, розраховують за формулою
тут а – ширина – його довжина.
Допустима напруга в зварних швах у частках напруги основного металу, що допускаються, наведені в табл. 2. Допустимі напруги для основного металу в металоконструкціях обчислюють за формулою
де - Розрахунковий опір з урахуванням неоднорідності матеріалу - межа плинності матеріалу); - Коефіцієнт, який приймають залежно від типу з'єднання та умов його роботи, зазвичай - коефіцієнт перевантаження, зазвичай для резервуарів з внутрішнім тиском для підкранових балок при важкому режимі роботи
У будівельних конструкціях приймають розрахунковий опір. Значення прийняті у низці галузей машинобудування, наведені у табл. 3.