Сварные соединения расчет на прочность соединений встык.

Гипотезы положенные в основу расчета на прочность:

1)напряжения по длине и ширине сварного шва распределены равномерно.

2)встыковые швы разрушаются в зоне термического влияния.

3)угловые швы разрушаются по биссекторному сечению прямого угла сварного шва,

а)стыковое соединение под действием растягивающего усилия.

σ≤[ σ¹]

F/lδ≤[ σ¹]

 

 

б)сварной шов под действием момента в плоскости.

6M/δl²≤[ σ^']

 

 

в)момент из плоскости

6М/ δ²l≤[ σ^']

Одна деталь служит продолжением другой, работают как одно целое, передают с одной на другую все нагрузки.

1рис.-

стыковой сварной шов с отбортовкой.

2рис. - стыковой шов односторонний.

3рис. - стыковой сварной шов односторонний с подваркой.

4рис. - стыковой сварной шов с односторонним скосом двух кромок и подваркой

5рис. - стыковой сварной шов двусторонний, с двусторонним скосом.

6рис. - стыковой шов двусторонний, с двусторонним скосом двух кромок.

7рис. - стыковой шов односторонний с криволинейной разделкой двух кромок.

25 Сварные соединения внахлест

Одна деталь накладывается на другую. Осуществляется соединение угловыми швами. В зависимости от расположения шва относительно внешней силы различают:

1,лобовые

2,фланговые

3,комбинированные

4,косые

 

Лобовой сварной шов перпендикулярно F.

Косой сварной шов.

Фланговый сварной шов параллельный F.

Все нахлесточные соединения осуществляются угловыми швами.

Виды угловых швов:

1рис. Нормальный угловой шов

2рис. Выпуклый угловой шов

3рис. Специальный угловой шов

4рис. Вогнутый угловой шов

 

Выпуклый сварной шов не рекомендуется. Специальный угловой шов применим при вибрационной нагрузке. Вогнутый сварной шов применяется при ответственных случаях, при вибрационной нагрузке. Этот шов самый дорогой, т.к. требует глубокого проплавления и последующей механической обработки.

Рекомендации по конструированию.

1.длина фланговых швов ограничивается ( _Ф≤60к), во избежании концентрации напряжения, которое увеличивается с увеличением длины шва.

2.Длина лобовых швов не ограничивается

3.Длина лобового шва (стыкового, углового) не должна быть меньше 30мм., т.к. неизбежны дефекты шва при включении и выключении дуги.

4.длина нахлеста должна быть меньше 4 толщин соединяемых листов во избежании деформации в области шва.

Сварное соединение втавр.

Соединение осуществляется встыковыми для тонких деталей (рис. 1) и угловыми для массивных профилей (рис. 2).

сварные соединения втавр, нагруженнные отрывающими и сдвигающими нагрузками, выполненные стыковым швом.
Конструирование шва заключается в подготовке кромок к сварке стыковым швом. Шов обычно делают непрерывным по всему периметру соединяемых деталей. Толщина шва обычно равна толщине деталей.
Подобные соединения могут воспринимать произвольно направленные нагрузки.
При сочетании нескольких силовых факторов применяют метод суперпозиции (независимости действия сил) (см. п. 1.4.8). Условие прочности шва
Сварные соединения втавр, нагруженнные отрывающими и сдвигающими нагрузками, выполненные угловым швом.
Конструирование шва упрощается, так как соединение осуществляется сваркой без подготовки кромок. Размеры шва при этом рекомендуется принимать по рекомендациям п. 1.5.2.
Соединение может быть нагружено произвольно направленными силами и моментами.
Обратите внимание, что условного деления швов на лобовые и фланговые для такого соединения не вводят, хотя при нагружении соединения сдвигающими силами и моментами такое деление можно ввести.
Швы тавровых соединений можно делать прерывистыми и непрерывными по всему сечению.
При расчетах тавровых соединений угловыми швами используют те же допущения, что и для нахлесточных соединений см. п. 1.5.12)
Дополнительно к п. 1.6.2.5, при действии на соединение изгибающих моментов М_х и М_y, возникают дополнительно напряжения, рассчитываемые так:

Если на соединение действуют несколько силовых факторов, приведенных к центру тяжести стыка, то, применяя метод суперпозиции, определяют последовательно , , , , , , и суммируют для наиболее нагруженной зоны сварного стыка

Пользоваться упрощенной методикой расчета тавровых соединений угловыми швами не рекомендуется.
Обратите внимание, что в формуле для некоторые члены суммируются алгебраически, другие — геометрически.