сварные швы
.pdf
10
Сварные швы выполнены с применением электродов типа Э48, марки УОНИ 13/48 с допускаемым напряжением на сдвиг [ ] = 80 МПа (800кг/см2). Нагрузка, действующая на сварочное соединение, Р = 300 кН (30т).
Задание.
Проверить прочность фланговых сварных швов.
Решение:
Из рис. 7 видно, что в каждом из двух фланговых швов возникают одинаковые внутренние усилия, равные половине внешней нагрузки Р.
Определение касательных напряжений во фланговых сварных швах.
При расчете фланговых сварных швов опасными (расчетными) являются биссекторные сечения, показанные на рис. 7.
В расчетных сечения фланговых сварных швов возникают касательные напряжения , которые зависят от силы, действующей в сечении и от площади расчетного сечения сварного шва. Эта площадь аналогично определяется в соответствии с упрощениями показанными на рис. 4, б.
Высота фланговых сварных швов определяется так же, как и в Примере 3.
Длина фланговых сварных швов равна величине нахлёста с уменьшением на 0,01 м из-за непровара
шв = b – 0,01= 0,5 − 0,01 = 0,49 м (49см).
Площадь расчетного сечения флангового сварного шва равна
Fшв = шв sin45o = 0,49 0,01 sin 45о 34,6 10 4 м2 (34,6см2).
|
Касательные напряжения в расчетных сечениях фланговых |
||||
сварных швов равны |
|
||||
|
|
Р 2 |
300 2 |
43352,6 кПа = 43,4 МПа (434кг/см2). |
|
|
э |
|
|
|
|
Fшв |
34,6 10 4 |
||||
|
11 |
шв |
|
Р |
|
|
|
|
Р |
|
|
в |
|
Р/2 |
Расчетные |
|
сечения швов |
Р |
|
Нижний лист показан условно
Р/2
Рис. 7. Сварочное нахлёсточное соединение фланговыми сварными швами.
Проверка прочности фланговых сварных швов
э 43,4 МПа < э = 80 МПа.
Вывод: условие прочности фланговых сварных швов удовлетворяется.
Пример 5
Дано:
Нахлёсточное соединение двух листов (рис. 8.) комбинированным сварным швом. Толщина листов = 0,01 м (1см). Шири-
12
на верхнего листа b = 0,8 м (80 см). Длина нахлёста = 0,4 м (40 см). Листы изготовлены из стали ВСт3сп5.
Сварной шов выполнен с применением электродов типа Э 48, марки УОНИ 13/48 с допускаемым напряжением на сдвиг [ э] = 80 МПа (800кг/см2). Нагрузка, действующая на сварочное соединение, Р = 500 кH (50т).
Задание Проверить комбинированный сварной шов на прочность.
Р |
в |
Р |
|
|
Рис. 8. Сварочное нахлёсточное соединение комбинированным сварным швом
Решение:
|
Определение касательных напряжений в расчетном сечении |
|
|||||
комбинированного сварного шва |
|
|
|
||||
э |
Р |
|
|
500 |
|
|
|
0,707 (в 0,01) 2 ( 0,01) |
0,707 0,01 (0,8 0,01) 2 (0,4 0,01) |
||||||
|
|
|
|||||
= 45045 кПа = 45 МПа (450кг/см2).
Проверка прочности комбинированного сварного шва.
э 45 МПа < э 80 МПа.
Вывод: условие прочности комбинированного сварного шва удовлетворяется.
13
Пример 6
Дано:
Сварочное нахлёсточное соединение двух листов (рис. 8) комбинированным сварным швом. Толщина листов = 0,01 м (1 см). Ширина верхнего листа b = 0,6 м (60 см). Листы изготовлены из стали ВСт3сп5. Сварной шов выполнен с применением электродов типа Э 48, марки УОНИ 13/48 с допускаемым напряжением на сдвиг [ э] = 80 МПа (800кг/см2) Нагрузка, действующая на сварочное соединение, Р = 600 кH (60т).
Задание.
Определить длину фланговых сварных швов, входящих в состав комбинированного сварного шва.
Решение:
Для решения поставленной задачи необходимо произвести проектировочный расчет длины фланговых сварных швов, исходя из условия прочности комбинированного сварного шва
э |
Р |
э . |
|
0.707 (в 2 ) |
|||
|
|
Откуда имеем
|
Р |
|
|
600 |
|
|
||
0,5 |
|
|
в |
0,5 |
|
|
0,6 0,23 м(23см). |
|
0,707 э |
0,707 0,01 |
80 103 |
||||||
|
|
|
|
|||||
14
Контрольные вопросы
1.Что такое стыковое сварочное соединение?
2.Что такое нахлёсточное сварочное соединение?
3.Что такое стыковый сварной шов?
4.Какое сечение стыкового сварного шва является опасным?
5.Как проводится проверка на прочность стыкового сварного шва?
6.В чём преимущество косых стыковых сварных швов?
7.Что такое угловой сварной шов?
8.Какие существуют виды угловых сварных швов?
9.Какое сечение угловых сварных швов является опасным? 10.Как проводится проверка на прочность угловых сварных
швов?
11.Что такое комбинированный сварной шов?
12.Как проводится проверка на прочность комбинированных сварных швов?
13.Как проводится проектировочный расчёт комбинированных сварных швов?
Список рекомендуемой литературы
1.Сопротивление материалов: учеб. для вузов / Г. С. Писаренко, В. А. Агарев, А. Л. Квитка, В. Г. Попков, Э. С. Уманский.
–Киев: Высш. шк., головное изд-во, 1986. – 775 с.
2.Беляев Н. М. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1976. – 607 с.
15
Составители Михаил Юрьевич Насонов
Сергей Александрович Сидельников
РАСЧЕТ СВАРОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Методические указания к проведению практических и самостоятельных занятий по курсу šСопротивление материаловŸ для студентов технических специальностей
Печатается в авторской редакции
Подписано в печать 30.05.2008. Формат 60Â84/16. Отпечатано на ризографе. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ ГУ КузГТУ. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография ГУ КузГТУ. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.