Расчет сварных соединений

На рисунке 1.8 показано соединение двух листов внахлестку угловыми швами – фланговыми и лобовыми.

Угловые швы рассчитывают на срез. Принимают, что срез шва происходит по сечению, проходящему через биссектрису прямого угла треугольного сечения шва (рис. 1.8, б). Таким образом, площадь среза шва равна:

, (1.13)

где l – расчетная длина шва, принимаемая меньше действительной на 10 мм вследствие дефектов сварки на концах (по 5 мм на каждом конце).

Если сварка произведена несколькими швами (фланговыми и лобовыми), то общая расчетная длина швов определяется суммированием расчетных длин каждого из швов, т.е. .

Предполагая, что касательные напряжения распределены в плоскости среза по длине шва равномерно независимо от его расположения по отношению к линии действия внешней силы, условие прочности записывают в виде:

. (1.14)

Здесь – допускаемое напряжение на срез (сдвиг) материала сварного шва.

Пример 1.3. Определить длину швов сварного соединения двух стальных листов (рис. 1.8,а). Сила P=50 кН, толщина листов мм, b=60 мм, допускаемое напряжение материала шва ]=100 МПа.

Решение:

Катет шва принимаем равным толщине листа мм.

Запишем условие прочности

.

Из условия прочности найдем:

м.

Принимаем мм.

Длина лобовых швов принимается равной ширине листа. С учетом дефектов сварки по концам швов расчетная длина двух лобовых швов будет равна:

мм.

Расчетная длина фланговых швов будет

мм.

С учетом непроваров по концам швов принимаем фактическую длину каждого флангового шва равной мм = 35 мм.

Вопросы для самоконтроля

1. Какой вид деформации бруса называется сдвигом?

2. Приведите пример сдвига.

3. Какие напряжения возникают в поперечных сечениях бруса при сдвиге? Как они определяются?

4. Какое напряженное состояние называется чистым сдвигом?

5. Какие площадки называются площадками чистого сдвига?

6. Какие напряжения возникают в сечениях, расположенных под углом к площадкам чистого сдвига? Как они определяются?

7. Какие напряжения возникают в сечениях, расположенных под углом 45 градусов к площадкам чистого сдвига? Чему они равны?

8. Приведите примеры, иллюстрирующие напряженное состояние чистого сдвига.

9. Какие напряжения возникают в поперечных и продольных сечениях тонкостенной трубы при кручении? Чему они равны?

10. Что называется абсолютным сдвигом, относительным сдвигом, углом сдвига?

11. Какой вид имеет диаграмма сдвига? При каком испытании она может быть получена?

12. Какой вид имеет закон Гука при сдвиге?

13. Что такое модуль сдвига? Каков его физический смысл?

14. Какова размерность модуля сдвига? Какое значение он имеет для стали?

15. Какова зависимость между модулями упругости первого и второго рода?

16. Чему равна удельная потенциальная энергия при сдвиге?

17. Приведите примеры деталей, для которых проводится расчет на сдвиг.

18. Почему расчет на сдвиг носит условный характер?

19. Какие допущения принимаются при расчете на сдвиг?

20. Запишите условие прочности при сдвиге.

21. В каких случаях проводится расчет на смятие? Какой вид при этом имеет условие прочности?

22. Какие соотношения принимаются в машиностроении между допускаемым напряжением на сдвиг и пределом текучести, между допускаемыми напряжениями на смятие и растяжение?

23. Какова разница между односрезной и двухсрезной заклепками?

24. Как записываются условия прочности при расчете заклепок на срез и смятие?

25. Приведите пример расчета болта на срез и смятие.

26. Приведите пример расчета заклепочного соединения.

27. Каким образом проводится расчет на прочность сварных соединений?

28. Запишите условие прочности для угловых сварных швов.

29. Как определяется площадь среза при расчете на прочность сварных швов?

30. Приведите пример расчета на прочность сварных швов.

Дата добавления: 2014-11-20