Соединения, выполненные с помощью угловых швов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

С помощью угловых швов выполняются различные виды соединений в металлических конструкциях: тавровые, в угол, нахлесточные.

Соединения внахлестку выполняются угловыми швами; они могут быть как фланговыми, так и лобовыми.

Фланговые швы, расположенные по кромкам прикрепляемого элемента параллельно действующему усилию, вызывают большую неравномерность распределения напряжений по ширине соединения. Неравномерно работают они и по длине, так как помимо непосредственной передачи усилия с элемента на элемент концы шва испытывают дополнительные усилия вследствие разной напряженности и неодинаковых деформаций соединяемых элементов (рис. 4.25, а).

В соответствии с характером передачи усилий фланговые швы работают одновременно на срез и изгиб. Разрушение шва обычно начинается с конца и может происходить как по металлу шва, так и по металлу границы сплавления, особенно если наплавленный металл прочнее основного.

Лобовые швы передают усилия достаточно равномерно по ширине элемента, но крайне неравномерно по толщине шва вследствие резкого искривления силового потока при переходе усилия с одного элемента на другой (рис. 4.26). Особенно велики напряжения в корне шва. Уменьшение концентрации напряжений в соединении может быть достигнуто плавным примыканием привариваемой детали, механической обработкой (сглаживанием) поверхности шва и конца, увеличением пологости шва (например, шов с соотношением катетов 1:1,5), применением вогнутого шва и увеличением глубины проплавления. Эти приемы уменьшения концентрации напряжений в соединении особенно желательно применять в конструкциях, работающих на переменные нагрузки и при низкой температуре.

Фланговые швы: а — распределение напряжений в соединении с фланговыми швами; б— вид разрушенного шва

Работа лобового шва:

траектория силовых линий; б— распределение напряжений в сечении с—с с учетом концентрации напряжений; в — сечение вогнутого лобового шва

Порядок сварки укрупнительного стыка двутавровой балки

Расчет сварных соединений

При расчете сварных соединений прежде всего необходимо учитывать вид соединения, способ сварки (автоматическая, полуавтоматическая, ручная) и сварочные материалы, соответствующие основному материалу конструкции (табл. 55* СНиП 11-23-81*).

Расчет стыковых сварных соединений

Расчет стыковых сварных соединений при действии осевой силы N , проходящей через центр тяжести соединения, выполняют по формуле

где t — наименьшая из толщин соединяемых элементов; l_w — расчетная длина, равная полной его длине, уменьшенной на 2 t , или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка (например, на технологические планки);

R_wy — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений по пределу текучести (см. СНиП П-23-81 * и прил. 5);

g_с — коэффициент условия работы.

При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением R_u / g _u > R_y , эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также в конструкциях из стали с пределом текучести R_un >440Н/мм² вместе R_wy следует принимать R_wu / g _u , т.е. считать достижение предельного состояния по временному сопротивлению металла шва. Усиление шва и концентрация напряжений в стыковом соединении в расчете не учитываются ввиду их незначительного влияния.

При отсутствии физических методов контроля расчетное сопротивление металла шва (при растяжении и изгибе) по нормам составляет R_wy = 0,85 R_y Для того чтобы соединение было равнопрочным основному элементу, длина шва должна быть больше размера b , поэтому в соединении применяют косой шов. Косой шов с наклоном реза a при tga =2:1, как правило, равнопрочен с основным металлом и поэтому не требует проверки прочности. При действии сдвигающей силы Q на стыковой шов в шве возникают срезывающие напряжения t _w .

Расчетное сопротивление сварного шва при сдвиге R_ws= R_s , где R_s — расчетное сопротивление основного металла на сдвиг. Если по какой-то причине расчетное сопротивление металла шва в стыковом соединении R_ws окажется меньше расчетного сопротивления основного металла Rs , проверку выполняют по сечению металла шва.

В отдельных случаях, когда необходимо снизить напряжение, например при вибрационной нагрузке, приходится рассчитывать и косые швы. Разложив действующее усилие на перпендикулярное оси шва и действующее вдоль шва, находим перпендикулярно шву

вдоль шва

где l_w= b / sin a - 2 t — расчетная длина косого шва.

При действии на соединяемые сварным швом элементы изгибающего момента М напряжения в шве определяются по формуле /1/

При работе соединения встык на срез касательные напряжения в сварном шве (рисунок 1.4) определяются по формуле /1/

где Q - поперечная сила;

S - статический момент сопротивления шва;

I - момент инерции.

Если изгибающий момент действует на соединение совместно с нормальной силой, то напряжения в стыковом шве проверяются по формуле /1/

Сварные стыковые соединения, выполненные без применения физических методов контроля качества, при одновременном действии в шве нормальных напряжений, s_wx и s_wy , действующих по взаимно перпендикулярным направлениям х и у, и касательных напряжений t_wxy, следует проверять по формуле

Расчетные схемы стыковых швов:

а — на продольную силу; б — на продольную силу стыка с косым швом; в — на изгиб

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 580; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!