Работа и расчет сварных соединений встык.

Хорошо сваренные встык соединения имеют весьма небольшую концентрацию напряжений у начала наплава шва, поэтому прочность таких соединений при растяжении или сжатии в первую очередь зависит от прочностных характеристик основного металла и металла шва. Различия разделки кромок соединяемых элементов не влияют на статическую прочность соединения и могут не учитываться.

В стыковом шве при действии на него центрально-приложенной силы N распределение напряжений по длине шва принимается равномерным, рабочая толщина шва принимается равной меньшей из толщин соединяемых элементов. Поэтому напряжение в шве, расположенном перпендикулярно оси элемента, определяется по формуле:

(5.1)

Для стыковых соединений, в которых невозможно обеспечить полный провар по толщине свариваемых элементов путем подварки корня шва или применения остающейся стальной подкладки, в формуле (5.1) вместо t следует принимать 0,7t.

Расчетное сопротивление стыкового соединения, выполненного автоматической, полуавтоматической или ручной сваркой материалами, рекомендованными табл. 5.1, принимается: при сжатии соединения независимо от методов контроля RCB = R; при растяжении (осевом или при изгибе) соединения, проверенного физическими методами контроля, RCB=R; при растяжении соединения, не проверенного физическими методами контроля, RCB=0,85R; при сдвиге соединения R =RCP, где R и RCP - расчетные сопротивления основного металла.

Если расчетное сопротивление сварки в стыковом соединении Rсb меньше расчетного сопротивления основного металла и в стыкуемом элементе действующие напряжения превышают RCB, то для увеличения длины шва его делают косым. Косые швы с наклоном реза tg a = 2: 1, как правило, равнопрочны с основным металлом и потому не требуют проверки.

В отдельных случаях, когда необходимо снизить напряжение, например при вибрационной нагрузке, приходится рассчитывать и косые швы. Разложив действующее усилие на направление, перпендикулярное оси шва, и вдоль шва, находим напряжения:

перпендикулярному шву (5.2)

вдоль шва (5.3)

где – расчетная длина косого шва

При действии изгибающего момента на соединение напряжения в шве

(5.4)

Где – момент сопротивления шва

Сварные соединения встык, работающие одновременно на нормальные напряжения и срез, проверяют по формуле:

(5.5)

Где и – нормальные напряжения в сварном соединении по двум

взаимно перпендикулярным направлениям, – напряжение в сварном

соединении от среза.

Дата добавления: 2015-09-06