Расчет сварных соединений на статическую прочность.
Избыточная прочность сварного соединения по сравнению с целым
элементом лишь удорожает конструкцию и не улучшает условий ее эксплуатации.
Недостаточная прочность сварного соединения снижает несущую способность всей
конструкции и не позволяет полностью использовать рабочие сечения ее элементов
На прочность рассчитываются только рабочие сварные соединения (сварные
соединения, разрушение которых влечет за собой выход из строя конструкции)
аб-рабочие
вг связующие
Расчет стыковых соединений
Допускаемое усилие в сварном соединении:
s – толщина материала, l
– длина шва.
Расчет нахлесточных соединений
В нахлесточных соединениях швы называются угловыми. Они бывают нормальные,
выпуклые, вогнутые. Выпуклые швы нецелесообразны ни с технической,
ни с экономической стороны. Они требуют больше наплавленного металла,
вызывают концентрацию напряжений.
В зависимости от направления угловых швов по отношению к действующему усилию их разделяют на лобовые, косые, фланговые, комбинированные.
Расчет угловых соединений
Допускаемое усилие в угловом шве
β – коэффициент проплавления.
допускное напряжение
Расчет прочности комбинированных соединений производится согласно принципу
независимости действия сил
Общая несущая способность комбинированного соединения
Если катеты всех швов, входящих в состав комбинированного соединения, равны
между собой, то
L – длина периметра швов
Расчет тавровых соединений
Тавровые соединения применяют для соединения элементов, расположенных
во взаимно перпендикулярных плоскостях.
а – без подготовки кромок;
б – с с односторонней подготовкой кромок
и подваром при толщине листов 4. . .26 мм;
в – с двусторонней подготовкой кромок
элементов толщиной 12. . .60 мм.
Усталостное разрушение конструкций. Факторы, влияющие на усталостную прочность сварных конструкций.
Усталостным разрушением называется разрушение металлов под действием
повторных или знакопеременных нагрузок.
Характеристикой сопротивления усталостному разрушению является
предел выносливости – наибольшее напряжение в цикле нагружения, которое
выдерживает конструкция без разрушения при заданном количестве циклов
нагружения.
Предел выносливости определяется экспериментально по кривой усталости фото в тел)))
Предел выносливости материала зависит от: формы и размеров испытуемых образцов, структурного состояния материала, состояния поверхности образцов, вида нагружения (изгиб,кручение), свойств среды в котором производится испытание
Предел выносливости сварных конструкций зависит от предела выносливости
материала, из которого сделана конструкция, а также от формы и размеров
самого соединения. Это связано с тем, что любое сварное соединение является
концентратором напряжений.
Концентрация напряжений в сварных конструкциях.
Концентрация напряжений – это образование значительных напряжений на участках
малой протяженности, вызванное изменением формы образца.
Концентрация напряжений оценивается коэффициентом концентрации напряжений,
который показывает, насколько увеличиваются напряжения.
где
– напряжение в конструкции без
концентрации напряжений,
– напряжение
в конструкции с концентрацией напряжений.