Краткие теоретические сведения.  Расчет сварных соединений при действии осевых нагрузок ( Основные формулы)

 Расчет сварных соединений при действии осевых нагрузок (Основные формулы)

Стыковые соединения могут разрушаться по шву или, как правило, в зоне

термического  влияния.  Поэтому расчет на прочность стыкового соединения

выполняется по размерам детали в этой зоне.

При расчете, предполагают, что напряжения распределяются равномерно по длине шва. В случае прямого шва ширину расчетного сечения принимают равной толщине более тонкого из соединяемых листов S, а расчетную длину – равной ширине соединяемых листов минус 1 см для учета непровара в начале шва и кратера в его конце. Т.е.

                                                              L_ш=(b – 1)см.                                                (1.1)

Если начало и конец рассчитываемого шва выведены на подкладки, то L_ш=b.

Расчетная площадь шва (cм²):

                                                                F_ш = L_ш  S                                                    (1.2)

Где S – наименьшая толщина соединяемых элементов.

 

 

На сжатие или растяжение сварное соединение рассчитывают по формулам:

                                                                              (1.3)

 

                                        (1.4)

 

 

Где R_с^cв  и R_р^cв --- расчетные сопротивления сварного стыкового шва сжатию и растяжению (МПа).

Как правило расчетное сопротивление металла шва меньше расчетного сопротивления основного металла и поэтому для  обеспечения равнопрочности стремятся к увеличению длины шва. С этой целью применяют стыковое соединение косым швом.

Проверку прочности проводят по формуле:

 

 

Величины расчетных сопротивлений выбирают по таблицам в зависимости от марки металла.

Сварные соединения встык, воспринимающие изгибающий момент М определяется по формуле:

 

                                                                                          (1.5)

Где М – изгибающий момент (кН см);

   W_ш- момент сопротивления сечения стыкового шва, см³.

 

ПРИМЕР:

 Вариант …..:

Определить величину расчетного растягивающего усилия для сварного стыкового соединения двух элементов из марки стали 3пс, имеющих прямоугольное поперечное сечение размерами 2 (см²) с выводными планками.

В соответствии с формулой

 расчетное усилие равно:

Если начало и конец рассчитываемого шва выведены на выводные планки. то

L_ш=30 см

- выбираем по таблице   =21 кН/cм²

Тогда

Проверяем отношение в соответствии с формулой

/ cм²

Порядок (последовательность) выполнения работы

Для заданных условий выполнить:

- индивидуальное задание по вариантам.

  Найти ответы на контрольные вопросы

  Сделать выводы на основании проведенной работы

 

Индивидуальное задание по вариантам

 

Вариант	Сталь	Lш	S	Примечание
		см
1	3пс	40	2	Без выводных планок
2	09Г2С	50	3	С выводными планками
3	10Г2С1	60	2	Без выводных планок
4	10ХСНД	70	3	С выводными планками
5	15 ХСНД	85	2	Без выводных планок
6	Ст0	75	2	С выводными планками

 

Контрольные вопросы

- дать определение стыкового шва;

-от чего зависит расчетное сопротивление основного материала и материала сварного шва?

Содержание отчета

1. Тема практической работы

2. Цели практической работы

3. Порядок выполнения работы

4. Ответы на контрольные вопросы

5. Выводы

Требования к отчету

1 Краткость изложенного.

2. Точность формулировок

3. Соблюдение последовательности выполнения работы

4. Аккуратность оформления.

Литература

1. Блинов А.Н., Лялин К.В. Сварные конструкции. – М.:Стройиздат.1990

2 Васильев А.А. Металлические конструкции. – М.:Стройиздат.1979

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1.2