4. Розрахунок зварювальних з’єднань на міцність.

Розрахунок зварювальних з’єднань по граничному стану.

Даний розрахунок дозволяє окремо враховувати навантаження, якість матеріалу, умови роботи зварювальної конструкції.

Розрахунок по граничному стану проводиться слідуючим чином. Конструкцію при розрахунку розглядаю не в робочому стані, а в граничному, тобто в такому стані. За межами якого в подальшому нормальна експлуатація неможлива. Зварювані конструкції розраховую по двом граничним станам: по несучій здатності і по розвиненню надлишкових деформацій. При розрахунку по несучій здатності розрахункове напруження від розрахункових зусиль не повинно перевищувати розрахункового опору металу.

Розрахункове зусилля (осьове зусилля N, вигинаючий момент M та інші) знаходжу по загальним правилам опору матеріалів і будівельної механіки від розрахункових навантажень Р. Розрахункове навантаження визначається як добуток нормативного навантаження на коефіцієнт перенавантаження.

Коефіцієнт перенавантаження враховує небезпеку перевищення навантаження порівняно з її нормативним значенням. Значення коефіцієнта залежить від навантаження. Наприклад для навантаження від своєї ваги n = 1,0 .

Розрахунковий опір характеризує несучу здатність конструкції. Він залежить від механічних властивостей металу, геометричних характеристик перерізу (площі перерізу F, моменту опору W і т. д.) і умов роботи конструкції.

Розрахунковий опір визначаю:

Звідси

де - нормативний опір металу, дорівнює найменшому значенню границі текучості (для сталі ВСТ – 3 );

k - коефіцієнт однорідності металу, що враховує зниження опору металу порівняно з його нормативним значення.( k=0,9 - для вуглецевих сталей, k=0,85 - для низько вуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів);

m - коефіцієнт, який враховує особливості умов роботи конструкції.

Для зварювальних швів розрахунок опору залежить від технологічного процесу зварювання і методів контролю якості швів.

Основні формули по несучій здатності:

• при розтягуванні

• при вигині

Розрахунок зварювальних з’єднань на витривалість.

При цьому розрахунку допустимі напруження або розрахункові опори основного металу і зварювального з’єднання, що працюють при знакозмінних навантаженнях, визначаю шляхом добутку відповідних навантажень або розрахункових опорів, що приймаються при статистичних навантаженнях на коефіцієнт 𝛾, який для будівельних конструкцій визначаю по формулі:

де а і в – коефіцієнти, значення яких занесені в додаток 18;

𝛽 – ефективний коефіцієнт концентрації залежить від типу з’єднання і механічної обробки крайок і зварного шва. 𝛽=1

– характеристика циклів знакозмінних навантажень,

- найбільше та найменше по абсолютній величині напруження в елементі, взяті із своїми знаками (розтягнення – «+», стиснення – «-»).

Верхні знаки у знаменнику формули беру у випадку найбільшого по абсолютній величині напруження, коли воно являється розтягуючим