Расчет сварных соединений

Расчет сварных соединений рассмотрим на примере стыка элемента конструкции (с сечением, состоящим из двух уголков), растянутого силами

На рис. 14.4 показан стык с фланговыми (боковыми) швами, работающими на срез.

Расчет стыка начинаем с определения необходимой площади F поперечного сечения каждого уголка:

где — продольная сила, растягивающая уголок.

Затем по найденному значению F с помощью сортамента прокатной стали подбираем номер уголка.

Сила действует вдоль оси, проходящей через центры тяжести поперечных сечений уголка.

Рис. 14.4

Рис. 15.4

Ее можно разложить на силу действующую вдоль обушка уголка (см. рис. 14.4), и силу действующую вдоль пера:

где — расстояние от наружной кромки уголка (обушка) до центра тяжести его сечения, определяемое по сортаменту.

Условие прочности флангового шва имеет вид

где Р — усилие, действующее на шов; - длина шва; - высота шва (см. рис. 14.4 и 15.4); — наименьшая ширина площадки среза (см. рис. и 15.4); [ - допускаемое напряжение на срез швов.

Из условия (23.4) находим необходимую длину шва:

Допускаемые напряжения для шва в зависимости от типа электродов составляют обычно от 50 до 70% допускаемых напряжений на растяжение основного (свариваемого) металла.

Зная величины сил и задавшись высотами сварного со стороны обушка уголка и стороны пера, по формуле (24.4) можно определить длины швов (со стороны обушка и пера уголка соответственно):

Высота шва при сварке листов обычно принимается равной толщине листа. При сварке уголка высота шва со стороны пера принимается на 1—2 мм меньше толщины уголка (учитывая кривизну кромок уголка); высоту можно брать большей, чем но не более полутора толщин полки уголка.

Длину фланговых швов не рекомендуется принимать более 25 толщин свариваемого металла.

Ширина с фасонного листа в сечении в котором действует максимальная продольная сила, равная N (см. рис. 14.4), определяется из условия его прочности на растяжение:

где S — толщина фасонного листа.