5.4.2. Розрахунок стикових швів на дію осьової сили

(N0, M=0, Q=0)

Рис. 5.17. До розрахунку стикових швів на дію осьової сили

Умова міцності має вигляд:

де R_wy – розрахунковий опір стикових зварних з’єднань розтягу, стиску, згину за межею текучості. Залежить від способу контролю якості шва та напруженого стану з’єднання.

При роботі з’єднання на стиск (в усіх випадках) та при роботі на розтяг або згин у випадку застосування фізичних засобів контролю якості шва (рентгенографія, -графія, ультразвукова дефектоскопія, магнітографічний спосіб) .

При роботі з’єднання на розтяг або згин без застосування фізичних засобів контролю якості шва (при візуальному контролі) .

П

Рис. 5.18. До розрахунку косого шва

ри косому шві сила N розкладається на дві складові: нормальну до шва N sin α та вздовж шва N cos α (рис. 5.18).

Тоді умови міцності за нормальними та дотичними напруженнями мають вигляд:

, ,

де R_ws – розрахунковий опір стикових з’єднань зрізу; R_ws = R_s .

Якщо косий шов виконується з нахилом 1:2 (тобто tg α = 2), то він рівноміцний з основним металом і його розрахунок не потрібний.

5.4.3. Розрахунок стикових швів на згин (M0, N=0, Q=0)

Рис. 5.19. До розрахунку стикових швівна чистий згин

Умова міцності: .

5.4.4. Розрахунок стикових швів на спільну дію n та m

Рис. 5.20. До розрахунку стикових швів на спільну дію N та M

Умова міцності: .

5 Рис. 5.21. До розрахунку стикових швів на спільну дію m та q .4.5. Розрахунок стикових швів на спільну дію m та q

Міцність шва перевіряється:

• за нормальними напруженнями

;

• за дотичними напруженнями

,

де S_w – статичний момент половини перерізу шва відносно нейтральної осі

• за зведеними напруженнями

де – середні дотичні напруження з умови рівномірного розподілу по стиковому шву; 1,15 – коефіцієнт, який враховує розвиток пластичних деформацій.

5.5. Розрахунок кутових швів

5.5.1. Геометричні характеристики кутових швів

Кутові шви роблять у кутах, утворених гранями з’єднуваних елементів. Вони працюють в умовах складного напруженого стану (розтяг, стиск, згин, зріз). Але незалежно від фактичної роботи всі кутові шви умовно розраховуються тільки на зріз, оскільки основною деформацією в них є зсув.

Розрахунок проводять за двома розрахунковими перерізами (рис. 5.22):

1. за металом шва (МШ) – площина зрізу проходить по наплавленому металу шва;

2. з

   Рис. 5.22. Розрахункові перерізи для розрахунку кутових швів

   а металом межі сплавлення (ММС) - площина зрізу проходить по металу межі сплавлення.

П

Рис. 5.23. Площина зрізу кутових швів

окажемо площину зрізу шва, по якій відбувається руйнування шва (рис. 5.23).

Площина зрізу шва є прямокутник з розмірами:

Залежно від розрахункового перерізу площа шва рівна:

A_wf = _f k_f l_w (по МШ);

A_wz = _z k_f l_w (по ММС),

де індекс “f” означає, що характеристика відноситься до перерізу по МШ (крім k_f – однаково для обох перерізів);

“z” – до перерізу по ММС,

 - коефіцієнт глибини проплавлення шва, залежить від виду зварювання і встановлюється за СНиП;

Рис. 5.24. Катети кутових швів за різної їх зовнішньої форми

k_f – катет кутового шва рівний катету вписаного прямокутного рівнобедреного трикутника (рис. 5.24);

 k_f – товщина кутового шва;

l_w – розрахункова довжина шва, яку приймають меншою від дійсної довжини на 10 мм за рахунок непроварювання та кратеру на кінцях шва.

Розглянемо розрахунок кутових швів при різних напружених станах.