Нахлесточные соединения

Нахлесточные соединения применяются главным обра­зом как соединения монтажные. При монтаже стыков коробчатых балок используются односторонние накладки.

Схемы к расчету нахлесточных соединений [19] при дей­ствии продольного усилия, расположенного в плоскости со­единения, показаны на рис. 9.4, а, б.

Как видно из рис. 9.4, напряжения как в швах, так и в ме­талле соединяемых элементов распределяются весьма нерав­номерно.

Рис. 9.4. Распределение напряжений в нахлесточном соединении:

а - сварка только фланговыми швами; б - фланговыми и лобовым швами

По упрощенной методике, приведенной в [4], неравномерность распределения напряжений в швах компенсируется снижением расчетных сопротивлений материала швов (см. табл. 1.5), и проверка прочности швов производится по формулам (9.1) или (9.2), в которых величина принимается равной сумме длин, как фланговых, так и лобовых швов.

Результаты исследований, приведенные в [19], позволяют более точно определить величины действующих напряжений. При использовании только фланговых швов (см. рис. 9.4,а) касательные напряжения в швах

Коэффициент концентрации при отношениях равных 10, 20, 30 и 40 составляет 2,19, 3,1, 3,79 и 4,38 соответственно.

В связи с резким возрастанием неравномерности распределения касательных напряжений при увеличении длины шва максимальную его длину целесообразно ограничить величиной , а минимальную длину принимать мм.

Усилия в соединяемых элементах передаются через сварные швы. Характер распределения напряжений по ширине элементов также показан на рис. 9.4, а.

Значения в зависимости от соотношения а/1:

	0,1	0,5	1,0	2,0
	1,45	2,01	3,37	6,61

При использовании одновременно фланговых и лобовых швов (рис- 9.4, б) неравномерность распределения касательных и нормальных напряжений существенно снижается, в виду чего можно использовать упрощенную методику [4].

В обоих вариантах в сечении А—А из-за эксцентриситета сечения возникает (см. рис. 9.4, б) местный изгибающий мо­мент

и, следовательно, возникают местные нормальные напряже­ния

(9.24)

Прочность соединительной накладки должна проверять­ся по условию:

. (9.25)

Расчетная схема соединения при действии момента в плоскости соединения показана на рис 9.5.

Рис. 9.5. Расчетная схема при действии момента в плоскости соединения

Проверка прочности металла шва производится по усло­вию [4]:

(9.26)

где r_тах — наибольшее расстояние от центра тяжести шва (т. О) до крайней точки шва; — полярный момент инерции соединения относительно центра тяжести,

(9.27)

где — осевые моменты инерции плоскостей швов относительно центральных осей О_х и О_y.