Расчет на кручение

Обычно катет шва k мал по сравнению с диаметром трубы (вала) (рис. 1.4,б). При этом можно считать, что касательные напряжения распределены равномерно по кольцевой площадке разрушения шва, площадь которой равна . Таким образом, расчет на прочность проводят по формуле

, (1.12)

где – окружная сила, срезающая шов.

а

б

в

г

Рис. 1.2. Виды угловых швов

Расчет на изгиб

При расчете на изгиб комбинированного сварного шва можно использовать один из следующих двух вариантов расчета.

Приближенный расчет. Он справедлив только для коротких фланговых швов, когда <(рис. 1.4,в). Этот расчет основан на принципе распределения нагрузки пропорционально несущей способности отдельных швов (лобового и фланговых). При этом полагают, что касательные напряжения равномерно распределены по длине фланговых швов, а по длине лобового шва касательные напряжения распределены подобно тому, как распределяются нормальные напряжения в поперечном сечении балки при изгибе (рис.1.4,в). Расчет проводят по формуле

. (1.13)

В частных случаях, когда расчет на изгиб проводят для соединения, содержащего только лобовой шов, формула (1.13) принимает вид

, (1.14)

или только фланговые швы

. (1.15)

Уточненный расчет. Этот расчет можно использовать для комбинированных швов как при < (короткие фланговые швы), так и при > (длинные фланговые швы). Расчет учитывает совместную работу швов. Принимают, что приваренная деталь стремится повернуться вокруг центра тяжести площади опасных сечений шва, а напряжения среза в отдельных точках шва пропорциональны радиус-векторам, проведенным из центра тяжести (ц.т.), и направлены перпендикулярно к этим радиусам.

Р асчет проводят по максимальному напряжению среза

, (1.16)

где – расстояние от центра тяжести до наиболее удаленной точки шва;

– полярный момент инерции площади опасных сечений шва относительно центра тяжести этой площади;

, – осевые моменты инерции, которые для комбинированного шва (рис. 1.4,в) равны:

, (1.17)

, (1.18)

, (1.19)

. (1.20)