экзамен дм / 503680_7370C_otvety_na_bilety_po_dm_i_ok / шпоргалки / 36

Вопрос №36

3.2.2 Нахлесточные соединения

Расчет угловых швов всех типов (см. рисунок 3.2) унифицирован и производится по единым формулам. При действии силы условия прочности имеют вид

; (3.3)

. (3.4)

Формулы (3.3) и (3.4) относятся непосредственно к фланговым швам, а к лобовым швам применяются условно.

Примечание – В лобовых швах возникают как нормальные напряжения , так и касательные . Сопротивление стали срезу меньше, чем деформации растяжения (сжатия). Кроме того, в опасном сечении нормальных лобовых швов сдвигающая сила равна , а так же действует точно такая же растягивающая сила. Следовательно, полное напряжение, т.е. равнодействующая и , равно . Поэтому лобовые швы условно рассчитывают по касательным напряжениям на срез.

Расчет на прочность фланговых швов. Основными напряжениями фланговых швов при нагружении силой являются касательные напряжения в сечении (рисунок 3.5). По длине шва напряжения распределены неравномерно. На концах они больше, чем в середине шва. С увеличением длины фланговых швов и разности податливостей соединяемых элементов возрастает неравномерность распределения напряжений. Поэтому длина этих швов ограничена. Расчет таких швов выполняют по среднему напряжению :

. (3.5)

В тех случаях, когда короткие фланговые швы не достаточны для выполнения условия равнопрочности, соединение усиливают прорезными швами (рисунок 3.6) или лобовым швом. Условие прочности соединения с прорезным швом при имеет вид

,

где – длина прорезного шва.

Фланговые швы следует располагать так, чтобы они были нагружены равномерно и не вызывали изгиба соединяемых элементов. Поэтому сварку симметричных элементов следует проводить симметрично расположенными швами.

При сварке несимметричных профилей (рисунок 3.7) предполагается, что сила проходит через центр тяжести поперечного сечения несимметричного профиля. В данном случае нагрузка на фланговые швы распределяется по правилу рычага:

; ,

где и – нагрузки, действующие на швы; и – расстояние от центра тяжести поперечного сечения несимметричного профиля до центров тяжести сечений швов.

Швы рассчитывают по соответствующим нагрузкам, следовательно, длины швов будут пропорциональны этим нагрузкам. Для равнобоких уголков приближенно принимают:

; ,

соответственно

; , (3.6)

где – общая длина фланговых швов.

Если соединение нагружено моментом , действующим в плоскости стыка соединяемых элементов (рисунок 3.8), то напряжение от момента распределяется по длине флангового шва неравномерно, а их векторы направлены различно (рисунок 3.8, а). Напряжения пропорциональны плечам и перпендикулярны к ним. Неравномерность распределения напряжений тем больше, чем больше отношение . В общем случае максимальное напряжение можно определить по формуле

,

где – полярный момент сопротивления сечения швов в плоскости разрушения, мм³.

Для сравнительно коротких швов (), распространенных на практике, условно полагают, что напряжения направлены вдоль фланговых швов и распределены по длине швов равномерно (рисунок 3.8, б). В данном случае проводится приближенный расчет на прочность по формуле

. (3.7)