67. Расчет лобовых швов, нагруженных растягивающей силой и моментом м

В зависимости от расположения шва относительно направления внешней нагрузки различают угловые швы: лобовые, фланговые и комбинированные. Лобовой шов расположен перпендикулярно линии действия силы F, фланговый – параллельно, а комбинированный шов состоит из лобовых и фланговых швов. Расчет угловых фланговых швов, несимметрично расположенных относительно линии действия нагрузки, производят с учетом доли нагрузки, воспринимаемой каждым швом, которую принимают обратно пропорцио­нальной расстоянию шва относительно вектора нагрузки. Например, для схемы нагружения, изображенной на рис. а:

ℓ₁ = ℓа₂ / (а₁ + а₂);     ℓ₂ = ℓ а₁ / (а₁ + а₂).                        

в

 

На рис. , б изображен случай, когда соединение лобовым швом нагружено моментом Т. При этом напряжения _ср  по торцу полосы распределяются подобно тому, как распределяются нормальные напряжения в поперечном сечении балки при изгибе. Поэтому _ср = Т / W = 6T / (0,7kb²)  [_ср].                                 Комбинированные соединения лобовыми и фланговыми швами рассчитывают на основе принципа распределения нагрузки пропорционально несущей способности отдельных швов. Например, для схемы нагружения, изображенной на рис. , в: _ср = F / [0,7k (2ℓ_ф+ℓ_л)]  [_ср],                                  где ℓ_ф, ℓ_л – длина флангового и лобового швов соответственно.

68.Расчет комбинированных сварных швов

Соединение называется комбинированным, если в нем имеется несколько различных видов сварных швов: фланговых, лобовых или стыковых. Простейшим комбинированным соединением является соединение с прямоугольными накладками, обваренными по всему контуру, т. е. соединение, имеющее фланговые и лобовые швы.

Комбинированные соединения

Такая же комбинация швов возможна в соединении внахлестку без накладок. Действительная работа комбинированного соединения, в значительной мере зависящая от распределения усилий между фланговыми и лобовыми швами, представляется в следующем виде. Как показали опыты и теоретические исследования, в начале приложения нагрузки лобовые швы, как более жесткие, воспринимают большие усилия и только после некоторой их деформации все больше начинают включаться в работу более мягкие, фланговые швы. Разрушение соединения происходит в пластической стадии при более или менее выровненных напряжениях во всех швах¹. Несмотря на это, такой тип соединения вследствие перегрузки лобовых швов не может быть рекомендован, особенно при переменных нагрузках. Значительно более равномерно происходит передача силового потока в соединениях, имеющих накладки ромбического типа со срезанными под 35 — 45° углами. Накладки, имеющие форму ромба с острыми углами, не оправдали себя вследствие того, что около острого угла из-за большой концентрации напряжений часто возникали трещины. При обварке концов накладок желательно обеспечить более плавный переход силового потока, для чего катет заложения швов должен быть удлиненным. Как уже указывалось, разрушение комбинированного соединения происходит в пластической стадии, после некоторого выравнивания напряжений; поэтому при расчете швов такого соединения предполагается равномерное распределение усилий между всеми швами, и расчетная формула остается прежней (ЗЛУ). Третий тип комбинированного соединения может быть осуществлен путем сварки элементов встык с постановкой ромбических накладок. Стык этого типа более дорог, так как требует обработки кромок, а после сварки швов встык — зачистки наплывов швов (для того чтобы можно было поставить накладки). Накладки в этом соединении играют роль добавочных элементов, усиливающих стыковой шов и воспринимающих на себя часть усилия. Этот тип стыка имеет смысл только в растянутых частях конструкции, соединяемых при помощи ручной сварки при обычных способах контроля за качеством швов и не допускающих устройства косого стыка. Расчетная формула для такого стыка имеет вид

 

где F_ш — площадь поперечного сечения шва; F_н- площадь накладки; R^св_р — расчетное сопротивление сварного шва растяжению.