Задача 4. Розрахунок і конструювання стикових зварних швів

Запроектувати з’єднання двох смуг стиковим зварним швом з візуальним контролем якості при дії поздовжньої сили N=_______ кН. Смуги виконані із сталі ______ і мають перерізи _____×___ мм та _____×___ мм. Коефіцієнт умов роботи дорівнює γ_с=1.

Рис. 3. Варіанти конструктивного рішення стикового з’єднання

Розв’язання задачі:

1. За таблицею Е.2 ДБН [1] визначаємо розрахунковий опір листового прокату із сталі ______ товщиною ___ мм R_y=_____ кН/см².

2. За формулою з таблиці 1.3.3 ДБН [1] визначаємо розрахунковий опір розтягу стикового шва R_wy = 0,85×R_y = 0,85×______ = _______ кН/см².

3. З формули (1.12.1) ДБН [1] визначаємо розрахункову довжину шва, необхідну для сприйняття заданого зусилля:

_______ см.

4. Для вибору конструкції з’єднання порівнюємо обчислену довжину шва з шириною смуг:

1. при l_w =______ < b–2×t =_______ – прямий шов без виводу на підкладки;

2. при b–2×t =_______ < lw =______ < b – прямий шов з виводом на підкладки;

3. при l_w=______ > b=______ – косий стиковий шов.

5. Остаточно приймаємо варіант номер ___, тобто ______________________

_________________________________________________________________.

Задача 5. Визначення несучої здатності з’єднання лобовими швами в напуск

Визначити несучу здатність зварного з’єднання двох смуг у напуск, виконаного, відповідно до рисунка 4, по усій ширині смуги ручним зварюванням лобовими швами максимально можливого катету. Матеріал і переріз смуг прийняти за умовами задачі 4 (смугу меншої товщини). Марку покритих електродів вибрати відповідно до матеріалу з’єднуваних елементів. Коефіцієнт умов роботи конструкції прийняти рівним γ_с=1.

Рис. 4. Конструкція з’єднання двох полос лобовими швами

Розв’язання задачі:

1. За таблицею Е.2 ДБН [1] для листового прокату із сталі _____ товщиною ___ мм визначаємо характеристичний опір за межею міцності R_un=______ кН/см² та розрахунковий опір за межею текучості R_y=_____ кН/см².

2. За таблицею Ж.1 ДБН [1] для прокату класу міцності _____ вибираємо тип електродів для ручного зварювання _______ і за таблицею Ж.2 визначаємо розрахунковий опір за металом шва R_wf=_____ кН/см².

3. За формулою з таблиці 1.3.3 ДБН [1] визначаємо розрахунковий опір за металом межі сплавлення R_wz=0,45×R_un=0,45×_____=______ кН/см².

4. Згідно з конструкцією з’єднання та вказівками пункту 1.12.1.5 б ДБН [1] встановлюємо максимально можливий катет кутового шва (з округленням до найближчого меншого стандартного розміру) k_f =____ мм = _____ см.

5. За шириною смуги та катетом шва визначаємо розрахункову довжину одного лобового шва: l_w=b – 2×k_f=______– 2×___=______ мм =______ см.

6. За таблицею 1.12.2 ДБН [1] для ручного зварювання в нижньому положенні визначаємо коефіцієнти форми шва β_f =____ і β_z =____.

7. З формул (1.12.2) та (1.12.3) ДБН [1] визначаємо несучу здатність двох лобових зварних швів з умов міцності металу шва і металу межі сплавлення:

2×___×___×_____×_____×___=_______ кН;

2×___×___×_____×_____×___=_______ кН.

Розрахункова несуча здатність зварних швів дорівнює N_w=_______ кН.

8. З формули (1.4.1) ДБН [1] визначаємо несучу здатність смуги при розтягу:

______×____×_____×___=_______ кН.

9. Порівнюючи несучу здатність смуги та зварних швів, встановлюємо розрахункове значення несучої здатності з’єднання N=_______ кН (руйнування може відбутися по ______________________________________ (зварних швах чи основному металу). Згідно з вказівками пункту 1.12.1.5 е ДБН [1], величину напуску з’єднання приймаємо рівною 5×t_min = 5×____=______ мм.