Расчет с угловыми швами на действие момента в плоскости перпендикулярной плоскости расположения шва
Консоль двутаврового профиля прикрепляется угловым швом путем обварки по периметру профиля. Размеры поперечного сечения показаны на рис. 1
Изгибающий момент $M = 75$ кНм. Материал консоли - листовая сталь марки 15ХСНД $R_ { yn } = 345$ МПа, $R_ { un } = 490$ МПа. Сварка выполняется полуавтоматом в углекислом газе проволокой диаметром 2 мм марки Св-08Г2С в нижнем положении $R_ { wf } = 215$ МПа, $\beta _ { f } = 0,9$. Коэффициенты условий работы $\gamma _ { wf } =\gamma _ { c } = 1$.
Необходимо определить катет углового шва.
Решение
Сечение, по которому следует производить расчет сварного соединения для указанного сочетания стали, сварочной проволоки и способа сварки - по металлу шва. Расчет должен выполняться по формуле $M / W_ { f } \leqslant R_ { wf } \gamma _ { wf } \gamma _ { c } $.
Момент сопротивления расчетного сечения периметра швов
$W_ { f } =I_ { f } / y_ { max } $,
где момент инерции расчетного сечения $ I_f \approx \beta _f \left[ { \frac { 2h_w^3 k_f } { 12 } +2b_f k_f \left( { \frac { h+k_f } { 2 } }\right)^2+2(b_f -t_w )k_f \left( { \frac { h_w -k_f } { 2 } }\right)^2 }\right]; $ $y_ { max } =h / 2 + k_ { f } $.
Для углового шва $k_ { f } = 10$ мм:
$I_ { f } = 0,9 { \ { } 2 \cdot 24^ { 3 } \cdot 1/12 + 2 \cdot 18 \cdot 1 [25,6 + 1) / 2]^ { 2 } + 2 (18 - 0,6) 1 [(24 - 1) / 2]^ { 2 } { \ } } = 11946 см^ { 4 } $;
$y_ { max } = 25,6 / 2 + 1 = 13,8 см; W_ { f } = 11946,9 / 13,8 = 866 см^ { 3 } $.
Напряжение в шве:
$\tau _ { f } =М / W_ { f } = 75 \cdot 10^ { 3 } / 866 = 86,6$ МПа;
$\tau _ { f } / R_ { wf } = 86,6 / 215 = 0,4$.
Таким образом, при $k_ { f } $ = 10 мм напряжение условного среза в соединении $\tau _ { f } $ в 0,4 раза ниже расчетного сопротивления $R_ { wf } $. Следовательно, катет углового шва в соединении должен быть принят $k_ { f } $ = 4 мм.
Рис. 1. К примеру расчета сварного соединения с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов
$b_ { f } = 18 см; t_ { f } = 0,8 см; t_ { w } = 0,6 см; h_ { w } = 24 см; h = 25,6 см$
$l_ { 1 } = 30$ см; $l_ { 2 } = 20$ см
Проверка прочности соединения при $k_ { f } $ = 4 мм показывает правильность расчета:
$I_ { f } = 4764 см^ { 4 } ; y_ { max } = 13,2 см; W_ { f } = 361 см^ { 3 } ; \tau _ { f } =M / W_ { f } = 75 \cdot 10^ { 3 } / 361 = 208 < 215$ МПа.
Далее:
Рекомендации к разработке чертежей КМД
Векторное поле
Онлайн калькуляторы и программы расчета конструкций
Общий план работы над чертежами КМД
Чертеж подкрановой балки
Масштабы в чертежах КМД
Чертеж элементы кожуха декомпозера
Соответствие конструктивного решения расчетной схеме
5 категорий сложности конструкций при разработке КМД
Нахождение потенциала
Чертеж резервуара объемом 25 м3
Металлические конструкции. Вопросы и ответы
Гармонические поля
Общие положения оформления чертежей КМД
Чертеж колонны промышленного здания
Огравление $\Rightarrow $