2.Расчет сварных швов

Электроды марки Э-42А. Для фасонки толщиной 12 мм из стали С245.

R_un = 370 МПа; R_wz = 166 МПа.

Сечение нижнего пояса принято из 2∟100х16 ( по наибольшему усилию в элементе №5 ); Z₀ = 3,06 см; привязку у обушка к оси принимаем b₀ = 30 мм.

Элемент №2 2∟90х7; Z₀ = 2,47 см; b₀ = 25 мм.

Элемент №3 2∟70х10; Z₀ = 2,1 см; b₀ = 25 мм.

Элемент №4 2∟100х10; Z₀ = 2,83 см; b₀ = 30 мм.

1.Элементы №1; №5 состоят из двух равнополочных уголков α = 0,7, усилие в элементе N₅ = 1305 кН = 1305 000 Н. На 1 уголок N₁ = 0,5 · N = 0,5 · 1305 000 = 652 000 Н.

Усилия в швах:

у обушка: N_об = α · N₁ = 0,7 · 652 500 = 456 750 Н.

у пера: N_п = ( 1 – 0,7 )N₁ = 0,3 · 652 500 = 195 750 Н.

Принимаем катет шва:

у обушка: k^об_f = 8 мм = 8 · 10^-3 м.

у пера: k^п_f = 4 мм = 4 · 10^{-3 м.}

Требуемая длина швов:

= (N^об · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 456 750 · 1 / 1,05 · 8 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,445 м = 450 мм.

= (N^п · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 195 750 · 1 / 1,05 · 4 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,395 м = 400 мм.

2.Элементы №2; α = 0,7, усилие в элементе N₂ = 480 кН = 480 000 Н. На 1 уголок N₁ = 0,5 · N = 0,5 · 480 000 = 240 000 Н.

Усилия в швах:

у обушка: N_об = α · N₁ = 0,7 · 240 000 = 168 000 Н.

у пера: N_п = ( 1 – 0,7 )N₁ = 0,3 · 240 000 = 72 000 Н.

Принимаем катет шва:

у обушка: k^об_f = 5 мм = 5 · 10^-3 м.

у пера: k^п_f = 4 мм = 4 · 10^-3 м.

Требуемая длина швов:

= (N^об · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 168 000 · 1 / 1,05 · 5 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,303 м = 310 мм.

= (N^п · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 72 000 · 1 / 1,05 · 4 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,208 м = 210 мм.

3.Элементы №3; α = 0,7, усилие в элементе N₃ = -171 кН = 171 000 Н. На 1 уголок N₁ = 0,5 · N = 0,5 · 171 000 = 85 500 Н.

Усилия в швах:

у обушка: N_об = α · N₁ = 0,7 · 85 500 = 59 850 Н.

у пера: N_п = ( 1 – 0,7 )N₁ = 0,3 · 85 500 = 25 650 Н.

Принимаем катет шва:

у обушка: k^об_f = 4 мм = 4 · 10^-3 м.

у пера: k^п_f = 3 мм = 3 · 10^{-3 м.}

Требуемая длина швов:

= (N^об · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 59 850 · 1 / 1,05 · 4 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,190 м = 190 мм.

= (N^п · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 25 650 · 1 / 1,05 · 3 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,151 м = 150 мм.

4.Элементы №4; α = 0,7, усилие в элементе N₄ = -293 кН = 293 000 Н. На 1 уголок N₁ = 0,5 · N = 0,5 · 293 000 = 146 500 Н.

Усилия в швах:

у обушка: N_об = α · N₁ = 0,7 · 146 500 = 102 550 Н.

у пера: N_п = ( 1 – 0,7 )N₁ = 0,3 · 146 500 = 43 800 Н.

Принимаем катет шва:

у обушка: k^об_f = 5 мм = 5 · 10^-3 м.

у пера: k^п_f = 4 мм = 4 · 10^{-3 м.}

Требуемая длина швов:

= (N^об · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 102 550 · 1 / 1,05 · 5 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,223 м = 230 мм.

= (N^п · γ_n / (β_z · k_f · R_wz · γ_wz · γ_c ) + 10 · 10^-3 = ( 43 800 · 1 / 1,05 · 4 · 10^-3 · 166 · 10⁶ · 1 · 0,95) + 10 · 10^-3 = 0,166 м = 170 мм.

Лист