Геометричні характеристики стикових швів.

Для розрахунку стикового шва необхідно знати його товщину, розрахункову довжину, площу перерізу, момент опору, момент інерції:

Рисунок 4.5 - До визначення геометричних характеристик

стикових швів

а) товщина шва дорівнює меншій із товщин з’єднуваних елементів (t_min);

б) розрахункова довжина шва:

l _w= b – якщо початок та кінець шва виведені на підкладки.

Кінці швів є дефектними ділянками. Дефекти слідуючі: на початку – непроварювання; в кінці – кратер. Щоб уникнути цих дефектів кінці шва виводять на спеціальні підкладки, які потім обрізають.

Якщо підкладки не використовують, то

l _w = b–2 t_min.

Ділянка шва довжиною 2t_min вважається дефектною (на якій є непроварювання та кратер) і в розрахунок не приймається;

в) площа перерізу шва (поздовжнього)

A_w= t_min· l _w.

де індекс “w” означає належність характеристик до зварних швів;

г) момент опору

д) момент інерції

t_min· l _w³

I_w = ¾¾¾.

 

Розрахунок стикових швів на дію осьової сили (N¹0, M=0, Q=0)

 

Умова міцності має вигляд:

N

s _w= ¾¾ £ R_wy· g_c,

A_w

 

де R_wy – розрахунковий опір стикових зварних з’єднань розтягу, стиску, згину за межею текучості. Залежить від способу контролю якості шва та напруженого стану з’єднання.

R_wy = R_y – при 1) роботі з’єднання на стиск (в усіх випадках);

2) роботі на розтяг або згин у випадку застосування фізичних засобів контролю якості шва (рентгенографія, g-графія, ультразвукова дефектоскопія, магнітографічний спосіб).

R_wy=0,85R_y – при роботі на розтяг або згин без застосування фізичних засобів контролю якості шва (при візуальному контролі).

При косому шві сила N розкладається на дві складові:

- перпендикулярну до шва N · sinL;

-
вздовж шва N · cosL.

Тоді умови міцності за нормальними та дотичними напруженнями виглядають:

N · sinL

s _w = ¾¾¾¾ £ R_wyg_c;

A_w

N · cosL

t_w = ¾¾¾¾ £ R_s g_c,

A_w

де R_ws – розрахунковий опір стикових з'єднань зрізу. R_ws=R_s.

Якщо косий шов виконується з нахилом 1:2 (тобто tgL= 2), то він рівноміцний з основним металом і його розрахунок не потрібний.

 

Розрахунок на згин (M¹0, N=0, Q=0)

Умова міцності має вигляд:

M

s _w= ¾¾ £ R_wy g_c

W_w