Инженерная геология, буровые работы  
 

| на главную | к оглавлению |

Расчет сварных соединений



Интернет-магазин детских товаров и игрушек "Лига детства"
Подарите незабываемый праздник и море радости ребенку - с душой, улыбкой и удовольствием!
Качественные, безопасные, красивые, оригинальные детские товары и игрушки с доставкой!


При расчете сварных соединений необходимо учитывать вид соединения, способ сварки (автоматическая, полуавтоматическая, ручная) и сварочные материалы,  соответствующие  основному  материалу конструкции.

      Расчет стыковых сварных соединений при действии осевой силы , проходящей через центр тяжести соединения, выполняют по формуле

 

                            . Отсюда                                              (4.1)

 

где  - наименьшая из толщин соединяемых элементов;  - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на , или  полной  его длине, если концы  шва выведены за

пределы стыка (например, на технологические планки, см. рис.4.4,б);  - расчетное сопротивление стыковых сварных соединений по пределу текучести  (см.СНиП II-23-81*, прил.5);    - коэффициент   условия   работы.

 


  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды сварных стыковых соединений

а – прямой стык; б – косой стык; в, г – при разной ширине соединяемых элементов;

      д, е – при разной толщине соединяемых элементов; ж – однослойный с подваркой корня; 1 – технологические планки; 2 – подварочный шов

 

 

      При отсутствии физических методов контроля расчетное сопротивление металла  сварного  соединения  по  нормам  составляет  .

     Чтобы соединение было равнопрочным основному элементу, длина шва должна быть больше размера b, поэтому в соединении применяют косой шов, который выполняют с наклоном реза  при . Такой шов равнопрочен с основным металлом и не требует проверки прочности. При действии  сдвигающей силы Q на стыковой шов, в шве возникают срезывающие  напряжения  .

      Расчетное сопротивление при сдвиге соединения , где - расчетное сопротивление  основного  металла  на  сдвиг.

   Если расчетное сопротивление металла шва в стыковомсоединениименьше расчетного сопротивления основного металла, проверку выполняют     по  сечению  металла  шва.

 

 

Материалы для сварных соединений стальных конструкций

 

 

 

Сталь

 

 

 

                      Материал

 

Нормативное

сопротивле-

ние металла

шва ,

кН/см2

 

Расчетное

сопротивление

металла угло-

вых швов

,      кН/см2

Марка сварочной проволоки при сварке в углекислом газе или в его смеси с аргоном

 

 

Марка

флюса

при свар-

ке под

флюсом

 

 

Тип

электрода

при свар-

ке  по-

крытыми

электродами

 

С235, С245,

С255, С275,

С285, Ст3кп,

Ст3пс, Ст3сп, 20

                            Св-08А

                            Св-08ГА

 

 

 

 

АН-348А

АН-60

 

 

 

Э42*, Э42А

 

 

 

Э46*, Э46А

 

       41

 

 

     

       45

   18

 

 

 

   20

С345, С345Т,

С375, С390,

С390Т, С390К,

С440, 09Г2С,

16Г2АФ

                             Св-08ГА*

                             Св-10ГА*

Св-08Г2С*          Св-10Г2

                             Св-10НМА

 

АН-17-М

АН-43

АН-47

АН-348-А*

 

 

       --

Э50*, Э50А

       --

       --

       45

       49

      

       59

   20

  21,5

 

    24

С345К

Св-08ХГ2СДЮ    Св-08Х1ДЮ                        

АН-348-А        

        --

       49

   21,5

           

                                    

 

П р и м е ч а н и е: 1. Для проволок Св-08Г2С следует принимать    кН/см2  и  кН/см2, кроме угловых швов с катетом     мм.  2. При соответствующем               технико-экономическом обосновании для сварки конструкций допускается использовать материалы, не указанные в настоящей таблице. При этом свойства металла шва должны удовлетворять  требованиям  технических  условий.

      Использование  данного  материала  уточнить  по  СНиП.

   

 

     В отдельных случаях, например, при вибрационной нагрузке, рассчитывают и косые швы, разложив действующее усилие на перпендикулярное оси шва и действующее  вдоль  шва,  находим  (рис.4.5,б)

 

  - перпендикулярно шву,

   

                                     - вдоль шва,

 

где  - расчетная длина косого шва.

 

      Сварные стыковые соединения, выполненные без применения физических методов контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении  шва  нормальных  напряжений   и  ,  действующих  по  взаимно

 


  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К расчету стыковых швов

а – на продольную силу; б – на продольную силу стыка с косым швом; в – на изгиб

   

 

 

перпендикулярным  направлениям   «Х»   и   «У»  и  касательных  напряжений

следует  проверять  по  формуле:

 

                                                                      (4.2)

 

      Разрушение сварных соединений  с угловыми лобовыми и фланговыми швами происходит как по металлу шва, так и по металлу границы сплавления (рис.4.6). В соответствии с этим расчет выполняют по одному из двух сечений: сечению 1 по металлу шва и сечению 2 – по металлу границы сплавления (рис.4.7), в зависимости от того какое сечение более опасно. Угловые швы всегда работают в условиях сложного напряженного состояния и срезывающее напряжение доминирует. Поэтому СНиП допускает производить расчет на срез, названный   “условным”   срезом.

     Расчетная площадь сечения шва при разрушении по металлу шва равна , при разрушении по металлу границы сплавления   Awz = z kf lw

     Расчетным является сечение по металлу границы сплавления. В этом случае расчетная  длина  шва   .

    Если , то расчетным сечением является сечение по металлу

шва  и  напряжение        .                                                   (4.3)      

     Если  , то проверка прочности соединения выполняется по металлу   границы  сплавления,  тогда:

 

Правая фигурная скобка:  
                                                                                           (4.4)

                                                     

 

где - усилие проходящее через центр тяжести соединения;  - расчетная длина шва в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом 1 см;  и   - коэффициенты, принимаемые по табл.4.3 и учитывающие проплавление металла при сварке. Физический смысл коэффициентов  и   - отношение минимальных размеров в сечении шва к катету шва (см. рис.4.7). При ручной сварке, когда глубина проплавления невелика и заштрихованную площадь на рис.4.7,б можно  считать равносторонним прямоугольником, а .

 

     Из формулы (4.3) и  (4.4) можно определить катет шва “”, который должен

быть  не  меньше  величин,  указанных  в  табл.4.4. СНиП.  Однако, чем меньше

отношение катета шва (или толщина шва) к толщине свариваемого металла , тем  более  хрупким  становится  металл  шва,  что  ведет  к    образованию

 

 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
К расчету угловых швов

а - на разрушение соединений с фланговыми швами; б – с лобовыми швами; в – работающих на изгиб

 

 

трещин. Поэтому СНиП диктует, что катеты угловых швов  должны быть не более  ,  где   - наименьшая  толщина  соединяемых  элементов.

    Сварные соединения с угловыми швами при действии “” в плоскости, перпендикулярной  плоскости  расположения  швов,  рассчитывают  на  срез:

 


  

 

   

 

 

 

 

Расчетные сечения шва

     1 – по металлу шва;2 – по металлу границы сплавления

 

   

                по  металлу  шва

                                              

                                                                                                       (4.5)

 

                по  металлу  границы  сплавления

 

                                                                                                   (4.6)

 

где  и  - моменты сопротивления расчетных сечений сварного  соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления;  и  - коэффициенты условия работы шва,   и    во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП 2.01.07-85;   и  - расчетные сопротивления  металла  шва  и  металла  границы  сплавления  (см. табл.4.2  и прил.2).

 

 

     При действии момента в плоскости расположения швов их рассчитывают  на срез  по  формулам:

 

   по  металлу  шва                                                 (4.7)

               

 по  металлу  границы  сплавления                     (4.8)

 

где x и y - коэффициенты  точки А   сварного соединения, наиболее удаленные от центра тяжести;  и  - моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей x и y;  и - то же, по металлу границы сплавления.                          

 

 

  При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной силы, поперечной силы  и момента должны выполняться  условия

     

   и     ;

 

где  и  - напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения соответственно по  металлу  шва  и  металлу  границы  сплавления,  определяемые  по  формуле:

 

                                                                                    (4.9)

 

         Коэффициенты проплавления в зависимости от вида сварки

Вид сварки и ди-

аметр сварочной

проволоки, мм

 

Положение

шва

 

 

Коэффициент проплавления

Значения  коэффициентов  и   при нормальных  режимах сварки и катетов швов, мм

3 – 8

9 – 12

14 – 16

>16

Автоматическая,

d  = 3 - 5

 

 

 

 

В лодочку

 

 

    

                            1,1

0,7

     1,15

1,0

Нижнее

1,1

                  0,9

       0,7

 

 

  1,15

                  1,05

 

  1,0

 

Автоматическая и

полуавтоматическая,

d  =1,4 – 2

 

В лодочку

 

 

                            0,9

 

    0,8

 

 

 0,7

 

 

 1,05

 

1,0

Нижнее

Горизон-

тальное

Вертикаль-ное

 

       0,9

 0,8

                  0 ,7 

      1,05

 

 

 

 

                         1,0

 

 

Ручная полуавтома-

тическая проволо-

кой сплошного се-

чения, d < 1,4,

или порошковой

проволокой

В лодочку

Нижнее

Горизон-

тальное

Вертикаль-ное

Потолочное

 

 

                                              

                                                 

                                      0,7

                                          

                                       

                                     1,0                                 

                     

 


 
 

© 2007-2016 pppa.ru - все права защищены
При цитировании материалов и статей обратная ссылка строго обязательна


Детские игрушки: машинки и конструкторы, куклы и кукольные домики, развивающие игры и удивительные наборы. Тысяча наименований.
Интернет-магазин "Лига детства" - это качество и отличный сервис. Весь товар сертифицирован. Оперативная доставка.