КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Прокатных профилей
Расчетные сопротивления сварных соединений Rwf – при расчете по металлу шва и Rwz – при расчете по металлу границы сплавления (см. табл. 2.3, 2.6 и 2.7). Коэффициент условий работы конструкции γс = 1,0 (см. табл. 1.3). Коэффициенты условий работы шваи , равные 1,0 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах Ι1, Ι2, ΙΙ2 и ΙΙ3, для которых γwf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением Rwun = 410 МПа и γwz = 0,85 – для всех сталей.
Пример 10.4. Рассчитать прикрепление внахлестку, выполненное ручной сваркой, растянутого элемента из полосовой стали класса С275 сечением 250×10 мм к листу толщиной 12 мм. Определить наименьшую длину нахлестки при условии равнопрочности элемента и его прикрепления лобовым и двумя фланговыми швами (рис. 10.29).
Рис. 10.29. Сварной стык внахлестку
Определяем предельное усилие, воспринимаемое элементом. Расчетное сопротивление листового проката из стали С275 толщиной свыше 10 мм Ry = 260 МПа = 26 кН/см2, нормативное сопротивление – Run = 380 МПа = = 38 кН/см2 (см. табл. 2.3). Предельное усилие, которое может выдержать прикрепляемый лист: N = Ry b t = 26 · 25 · 1 = 650 кН. Принимаем катет шва равным толщине привариваемого элемента kf = t 1 = 10 мм. Выбираем сварочные материалы (см. табл. 2.5). Электроды типа Э46. Расчетные сопротивления: а) при расчете по металлу шва Rwf = 200 МПа = 20 кН/см2; б) при расчете по металлу границы сплавления Rwz = 0,45 Run = 0,45 · 380 = 171 МПа = 17,1 кН/см2. Коэффициенты проплавления (см. табл. 10.19): βf = 0,7; βz = 1,0. Коэффициенты условий работы шва γwf = γwz = 1, 0. Сравниваем: βf Rwf = 0,7 · 200 = 140 МПа < βz Rwz = 1 · 171 МПа. Расчет производим по металлу сварного шва. Определяем усилие, воспринимаемое одним лобовым швом с расчетной длиной lw,л = b – 1 = 25 – 1 = 24 см: Nл = βf kf lw,л Rwf γwf γс = 0,7 · 1 · 24 · 20 · 1 · 1 = 336 кН. Определяем усилие, приходящееся на каждый из фланговых швов: Nф = (N – Nл) / 2 = (675 – 336) / 2 = 169,5 кН. Вычисляем расчетную длину флангового шва: lw,ф = Nф / (βf kf Rwf γwf γс)=169,5 / (0,7 · 1 · 20 · 1 · 1) = 12,1 см. Принимаем lw,ф = 13 см. Длина нахлестки (с учетом дефектов в начале и конце шва) l = lw,ф + 1 = 13 + 1 = 14 см, что больше 5 t min = 5 · 1 = 5 см и меньше lw, max = 85 βf kf = 85 · 0,7 · 1 = 59,5 см.
Нахлесточные соединения, работающие на чистый изгиб (рис. 10.30 ). Расчет сварных нахлесточных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, производится по двум сечения по формулам: – по металлу шва M / Wf ≤ Rwf γwf γc; – по металлу границы сплавления M / Wz ≤ Rwz γwz γc, где Wf = βf kf lw 2 / 6 – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва; Wz = βzkf lw 2 / 6 – то же по металлу границы сплавления. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов производится в предположении, что напряжения σw распределяются по продольному расчетному сечению шва неравномерно, достигая максимума в точках, наиболее удаленных от центра тяжести сечения (рис. 10.30, точка А): – по металлу шва – по металлу границы сплавления где М – расчетный изгибающий момент, действующий в соединении; Ifx = βf kf lw 3 / 12 и Ify = (βf kf)3 lw / 12 – моменты инерции расчетного сечения относительно его главных осей x-x и y-y по металлу шва; Izx = βz kf lw 3 / 12 и Izy = (βz kf)3 lw / 12 – то же по металлу границы сплавления; x = βf kf / 2 (или βz kf / 2) и y = lw / 2 – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.
Рис. 10.30. К расчету сварного соединения на чистый изгиб
В большинстве случаев швы имеют большую протяженность lw и относительно небольшой катет шва kf, то есть Ifx >> Ify; y >> x. В этом случаемоментом инерции Ify относительно оси y-y обычно пренебрегают. Поэтому сварные швы, работающие на чистый изгиб в плоскости расположения этих швов, можно рассчитывать на прочность по обычным формулам, как для соединений с угловыми швами в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов. Условие прочности на изгиб записывается через осевой момент сопротивления: – по металлу шва σwf = M / Wfx = 6 M / (βf kf lw 2) ≤ Rwf γwfγc ; – по металлу границы сплавления σwz = M / Wzx = 6 M / (βz kf lw 2) ≤ Rwzγwzγc. Пример 10.5. Проверить прикрепление внахлестку листа сечением 250×20 мм (см. рис. 10.30), выполненное ручной сваркой угловыми швами на действие момента M = 2000 кН·м в плоскости расположения швов. Сварка выполняется в нормальном режиме электродами Э42. Расчетные сопротивления сварного шва сдвигу по металлу шва – Rwf = 180 МПа и по металлу границы сплавления – Rwz = 166,5 МПа. Коэффициенты βf = 0,7 и βz = 1,0. Расчет производим по металлу шва, так как βf Rwf = 0,7·180 = 126 МПа < βz Rwz = 1·166,5 = 166,5 МПа. Принимаем катет шва равным толщине листа t = 20 мм. Определяем моменты инерции расчетного сечения шва: Ifx = βf kf lw 3 / 12 = 0,7 · 2 · 243 / 12 = 1612,8 см4; Ify = (βf kf)3 lw / 12 = (0,7 · 2)3 · 24 / 12 = 5,49 см4, где lw = b – 1 = 25 – 1 = 24 см – расчетная длина шва. Координаты наиболее напряженной точки: x = βf kf / 2 = 0,7 · 2 / 2 = 0,7 см; y = lw / 2 = 24 / 2 = 12 см. Производим проверку Условие прочностишва выполняется.
Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 633; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |