§ 9. Примеры расчета

Рассмотрим примеры расчета угловых швос. очерченных по равнобедренному треугольнику.

Пример 1 (рис. 4-38, а). Швеллер № 12 прикреплен к листу лобовым и фланговыми швами. Определить напряжения в швах при Р—18,0 Т. Площадь сечения лобового шва, имеющего катет шва л;=5 мм, равна

-F„= 12 -0,7 -0,5 = 4,2 см-.

Площадь сечения двух фланговых швов при k=8 мм

/>> = 2 • 20 • 0,7 - 0,8 = 22,4 см".

Площадь сечения всех угловых швов прикрепления состав­ляет

/•"-4,2 + 22,4-26,6 см².

6 «->

81

Срезывающее напряжение в швах будет равно

18 000

26,6

677 кГ\сл^г.

Пример 2 (рис. 4-38,6). Уголок 90X90-ми* имеет площадь сечения J⁷—15,6 см². Допускаемое напряжение в металле уголка

-D

Й

*)

Р=507

Рис. 4-38. Примеры расчета деталей и кон­струкций

[(т]_р=:20 кГ/мм²^=2000 кГ/см², допускаемое срезывающее усилие в шве [т']~12 кГ/мм². Спроектируем сварное соединение, равно­прочное уголку.

Допускаемое растягивающее усилие в уголке равно

Я-2000-15,6-=31 200 кГ.

82

Проектируем лобовой шов с катетом /с=9 мм. Усилие, допускаемое на лобовой шов, равно

Р_я - 1200 • 0,7 • 0,9 • 9,0 = 6800 кГ.

Остальная часть усилия должна быть передана на фланго­вые швы

Р_фл - 81 200 - 6800 = 24 400 кГ.

Усилие, передаваемое на шов -/,

P_t =0,7 ■ 24400-17080 кГ.

Катет шва / принимаем ее—12 мм, тогда требуемая длина шва равна

/ — П080 __ 1₇ п

' ~ 0,7 ■ 1,2- 1200 — ^w'^{u см}>

принимаем /] = 17,0с;и.

Усилие, передаваемое на шов 2_t

р₂ = 0,3 ■ 24 400 = 7320 кГ.

Катет шва 2 принимаем к=9 мм, тогда требуемая длина шва

равна

/ —_____⁷³²⁰ - Q7,_u

²~~ 0,7-0,9-1200 ~^У>' '

принимаем /₂— 10,0 см.

Пример 3 (рис. 4-38, в). Стальная трубка длиной / прива­рена по концам к жестким днищам и подвергается охлаждению-на X —50°С. Трубка имеет внешний диаметр, равный 100 мм, внутренний — 90 мм, коэффициент температурного расширения сс = 12,5-Ш~⁶ \/град; площадь сечения F— 14,9 см².

Следует определить требуемую величину катета углового шва, обеспечивающего прочное прикрепление, если [т'] = 9 кГ/мм*. Модуль упругости Е = 2,1 • !0⁶ кГ/см².

Температурная деформация трубки, закрепленной одним кон­цом, составляет

Упругая деформация, вызванная реакцией в закрепленного конце,

л/ ^pl

83

Вследствие равенства абсолютных величин указанных дефор­маций имеем

откуда

P = *\TEF^ 12,5- Ю-⁶-50-2,1 - 10⁶ • 14,9 =19 560 кГ. Площадь сечения кольцевого шва с катетом к F-QJkk\Q^22k см\ Усилие па шов

Р = 22к-900 = к-19 800 кГ,

откуда к —0,99 см; принимаем к=10 мм.

Пример 4. Требуется сконструировать и рассчитать точеч­ное сварное соединение, равнопрочное целому элементу сечени­ем 300X3 мм. Допускаемое напряжение [(т]_р=16 кГ/'мм⁹; допу­скаемое напряжение в сварной топке (У] = 8 кГ/мм²; допу­скаемое усилие п листе при растяжении Р —1600-30-0,3 = = 14400 кГ; диаметр точки </=l_f4s+4 = l,4-3-_r-4 = 8 мм.

Допускаемое усилие в точке

р_{0 =} [_T'i _J±_ ^ 800 ^В'Р'⁸⁸- = 402 кГ. Необходимое число точек в соединении

Р 14 400 _ос о

Принимаем: /-=36 точкам; величина шага £ — 3-8 = 24 мм; величина /₂=1,5-8 = 12 мм; величина ti — 16 мм. Рабочая шири­на листа, па котором устанавливаются точки, 300—16-2 = 268мм;

число точек -—~\-l = 12; принимаем 12 точек, которые ставим

в 3 ряда по 8 точек в каждом. Подобного рода условные расче­ты могут быть применены лишь для конструкций с точечными соединениями, работающими под статическими нагрузками.

Пример 5 (рис. 4-38,г). Полоса сечением 300X12 мм при­креплена к листу фланговыми и косыми швами с к= 12 мм и ло­бовым швом с л* = 8 мм. Определить допускаемое усилие, если [т']=12 кГ/мм³.

Пример 6 (рис. 4-38, д). Определить требуемые длины фланговых швов для прикрепления двух тяг уголкового профи­ля 100ХЮ0Х8 мм. Площадь сечения каждой тяги f=I5,6 см². Поддерживаемый груз Р = 20,0 Т.

84

Пример 7 (рис. 4-38, с). Определить число сварных точек для прикрепления к листу швеллера № 6, 5 площадью сечения f = 8,28 см² л толщиной стенки 4,5 мм при усилии Р—10 Т с до­пускаемым напряжением па срез точки [т'] = 9 кГ/мм² и произ­вести их расстанопку с учетом Л t\ и t₂.

Пример 8 (рис. 4-38,ж). Полоса сечением 200X12 мм при-;;прнвается к листу. Усилие Р —50,0 7", допускаемое напряжение шва [т']=13 кГ/мм². Определить количество наплавленного ме­талла при швах в форме равнобедренного треугольника с кате­тами к, равными 8 и 12 мм.