Соединения внахлёстку выполняются лобовыми, фланговыми и косыми швами.
Лобовые швы в инженерной практике рассчитывают только по касательным напряжениям. За расчётное сечение принимают биссектрису m-m, где обычно наблюдается разрушение. Расчёт только по касательным напряжениям не зависит от угла приложения нагрузки.
При этом τ = Q / (0,707 k l)≤[τ']шва.
Фланговые швы характерны неравномерным распределением напряжений, поэтому их рассчитывают по средним касательным напряжениям. При действии растягивающей силы касательные напряжения равны:
τ = Q / (2*0,707d l)≤[τ']шва.
При действии момента: τ = M / (0,707k d l)≤[τ']шва.
Если швы несимметричны, то нагрузка на фланговые швы распределяется по закону рычага Q1,2 = Q l1,2 / ( l1 + l2), где l1 и l2 – длины швов.
При этом швы рассчитывают по соответствующим нагрузкам, а длины швов назначают пропорционально этим нагрузкам. Касательные напряжения в швах τ1,2 = Q1,2 / (1,414 d l1,2 ) ≤ [τ']шва.
Косые швы рассчитываются аналогичным образом. Нагрузка Q раскладывается на проекции в продольном и нормальном направлениях к шву, а далее выполняются расчёты лобового и флангового швов.
Комбинированные лобовые и фланговые швы рассчитывают на основе принципа распределения нагрузки пропорционально несущей способности отдельных швов. При действии силы Q касательные напряжения равны:
τQ = Q / [0,707k (2lф+ lл )]≤[τ']шва.
Если действует момент M, то
τM = M / [0,707k lл (lф+ lл /6)]≤[τ']шва.
При совместном действии силы и момента касательные напряжения складываются τ = τМ + τQ ≤[τ']шва.
Тавровые и угловые швы соединяют элементы в перпендикулярных плоскостях. Выполняются либо стыковым швом с разделкой кромок (а), либо угловым без разделки кромок (б). При нагружении изгибающим моментом и силой прочность соединения оценивают:
для стыкового шва (а) по нормальным напряжениям
s= 6M/ (bd2)+Q / (ld )≤[sраст]шва,
для углового шва (б) по касательным напряжениям
τ = 6M/(1,414l2k)+Q / (1,414l k )≤[τ']шва.
В любом случае для расчёта самых сложных сварных швов сначала необходимо привести силу и момент к шву и распределить их пропорционально несущей способности (длине) всех простых участков. Таким образом, любой сложный шов сводится к сумме простейших расчётных схем.
Дата добавления: 2016-01-29; просмотров: 616;