Расчет прочности поясного сварного шва

Расчет угловых сварных швов, соединяющих пояса балок со стенками, должен производиться на прочность по метал­лу шва и металлу границы сплавления по п. 4.91 /2/, а так­же на выносливость по аналогичным сечениям по п. 4.57^* /2/. В курсовом проекте разрешается проводить расчет только па прочность и выносливость по металлу шва и на прочность по металлу границы сплавления. Наиболее нагруженными яв­ляются верхние поясные швы продольных балок, так как на них кроме сдвигающей силы Т действует местное давление от подвижной вертикальной нагрузки q (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Схема к расчету на прочность поясного сварного шва продольной балки

Расчет на прочность поясного сварного шва проводится по формулам (216) и (217) п. 4.91 /2/ в такой последовательности:

а) принимается минимальный размер катета углового по­ясного шва k_f по табл. 38^* /4/ в зависимости от толщин сва­риваемых элементов (t_f и t _ω), вида сварки (автоматическая) и предела текучести стали. В Приложении И, табл. И.1 приведены выборочные данные для определения величины k_f;

б) по п. 4.83^* и табл. 80^* /2/ определяется коэффициенты расчетного сечения углового шва β_f и β_z в зависимости от разме­ра катета k_f положения шва (следует принимать в лодоч­ку), вида сварки и диаметра сварочной проволоки. В Приложении И, табл. И.2 приведены данные для определения величины β_f и β_z;

в) определяется расчетная нагрузка q (кН/м) на одну балку с учетом данных п. 2^*, а прил. 5^* /2/ по формуле

(2.21)

где γ_fv и (1+μ) — коэффициенты из расчета продольной балки на прочность; К — класс нагрузки;

г) вычисляются величины R_ωf и R_ωz для правой части форму­лы (216) и (217) /2/ по указаниям п. 4.10 и табл. 53 /2/ по формулам

(2.22)

(2.23)

где R_ωf — расчетное сопротивление металла шва на срез (условный); R_ωun — нормативное сопротивление разрыву ме­талла, принимаемое по разд. 3 /4/; в курсовом проекте реко­мендуется принимать R_ωun = 410 МПа (сварка автоматическая или полуавтоматическая под флюсом по ГОСТ 9087-81^*, проволока Св - 08 или Св - 08А по ГОСТ 2246-70^*); γ_ωm — коэффициент надежности по материалу шва, равный 1,25; R_un – нормативное временное сопротивление проката, прини­маемое по табл. 50^* /2/ (см. Приложение Л);

д) определяются касательные напряжения τ; в угловых сварных швах для расчетов на прочность по формулам

по металлу шва (2.24)

по металлу границы сплавления (2.25)

где п — число швов, принимаемое равным 2; S — статический момент пояса продольной балки;

е) выполняется расчет сварного шва на выносливость. Здесь определяется абсолютное наибольшее скалывающее напряжение при расчете углового шва на срез по формуле (188) /2/

(2.26)

Условия расчета по формулам (2.24) – (2.26), как правило, удов­летворяются. В противном случае следует определить величину k_f, удовлетворяющую расчетам по упомянутым формулам.