2) Сварные соединения угловыми швами. Конструирование и расчёт.

Угловые швы по расположению относительно нагрузки разделяют на: лобовые, расположенные перпендикулярно направлению силы; фланговые, расположенные параллельно направлению силы; косые, расположенные под углом к направлению силы; комбинированные, представляющие собой сочетание перечисленных швов.

Разрушение угловых швов происходит по наименьшему сечению, совпадающему с биссектрисой прямого угла. Расчётная толщина шва k∙sin45^o=0,7k. Угловой шов испытывает сложное напряжённое состояние. Однако в упрощённом расчёте такой шов условно рассчитывают на срез.

L - общая длина шва. 

Допускаемые напряжения зависят от величины допускаемого напряжения основного материала.

В зависимости от способа сварки, качества и марки электродов φ=0,8...1; φ₁=0,6...0,8.

F₁∙a₁-F₁∙a₂=0  

В се угловые швы рассчитывают только по касательным напряжениям независимо от их расположения к направлению нагрузки. Комбинированные соединения лобовыми и фланговыми швами рассчитывают на основе принципа распределения нагрузки пропорционально несущей способности отдельных швов.

Если соединяемая деталь асимметрична, то расчёт прочности производят с учётом нагрузки, воспринимаемой каждым швом. Например, к листу приварен уголок, равнодействующая нагрузка проходит через центр тяжести поперечного сечения уголка и распределяется по швам обратно пропорционально плечам a₁ и а₂. Соблюдая условие равнопрочности, швы выполняют с различной длиной.

При нагружении соединения с лобовым швом моментом сил в плоскости стыка:

Соединения в тавр, нагруженные изгибающим моментом, рассчитывают как консольные, но с учетом особенностей сварки. В случае приварки балки без скоса кромок, сварные швы, как и все угловые, рассчитывают по касательным напряжениям. Расчётный момент сопротивления выражается через параметры опасных сечений сварных швов:

Е сли балка приварена со скосом кромок, то швы рассчитывают по нормальным напряжениям:

Билет 4

1) Проверка местной устойчивости стенки составной балки.

Стенка балки - это длинная пластинка, упруго защемлённая в поясах. В различных её сечениях возникают касательные напряжения от сдвига и нормальные от изгиба или локальных воздействий, которые отдельно или вместе могут вызвать потерю местной устойчивости стенки. В общем случае при , , проверка выполняется по формуле: ; где - сжимающее напряжение у расчетной стенки, расстояние до центра тяжести элемента. ; ; где -коэфициент -условная гибкость. ;

2) Виды предельных состояний центрально-сжатой колонны сплошного сечения. Подбор сечения балки.

первая группа — состояния, при которых происходит исчерпание несущей способности (прочность, устойчивость или выносливость) сооружений при соответствующих комбинациях нагрузок, которые могут также сопровождаться разрушениями любого вида (вязкое, усталостное, хрупкое), превращением системы в механизм, образованием трещин и др.

вторая группа — состояния, при которых нарушается нормальная эксплуатация сооружений или исчерпывается ресурс их долговечности вследствие появления недопустимых деформаций, колебаний и иных нарушений, требующих временной приостановки эксплуатации сооружения и выполнения его ремонта

При конструировании составной балки сначала выбирают её расчётную схему с указанием типа и мест приложения нагрузок. Далее определяют расчётные усилия в форме изгибающих моментов, перерезывающих сил и мах-х перемещений (прогиб). При изгибе балки в одной плоскости № прокатного профиля определяют исходя из характеристик:

И в соответствии с выбранным типом сечения по сортаменту № профиля так чтобы момент сопротивления был чуть больше требуемого .

Затем определяют высоту балок, т.к. жёсткость балки главным образом зависит от её высоты. Находим:

а)min-ую высоту балки при которой будут выполнятся условиям жёсткости: ; f_n-норматив предельный прогиб

б)maxую высоту балки-связанна с условием перевозки и строй высоты конструкции определяют по исходным данным

в)Оптимальную высоту балки при которой площадь сечения и расход стали минимальны .