Расчет угловых швов выполняется условно на наиболее неблагоприятное (с точки зрения величины расчетного сопротивления) воздействие – срез.
Разрушение углового шва от среза может произойти по двум сечениям: по металлу шва (сечение 1-1. рис. 8.3. в) и по металлу границы сплавления (сечение 2-2 , рис. 8.3.в).
Рис. 8.3. Работа соединений с лобовыми сварными швами:
а) соединение с лобовыми швами: б) напряженное состояние лобового шва: в) расчетные сечения углового шва.
Проверка прочности шва по сечению 1 – 1 выполняется по формуле:
(8.5)
Проверка прочности шва по сечению 1 – 1 выполняется по формуле:
(8.5)
где kf- катет шва. , и
- коэффициенты
глубины проплавления шва, принимаемые в зависимости от вида сварки и
положения сварного шва. /w - расчетная длина шва, принимаемая меньше
его фактической длины на 10 мм за счет возможного непровара и кратеров на концах шва;
и
- коэффициенты условий работы сварных соединений, принимаемые в соответствии с требованиями норм проектирования;
и
- расчетные
сопротивления материала соответственно в сечении по металлу шва и в
сечении по металлу границы сплавления.
Обычно нет необходимости делать обе проверки. Достаточно
сравнить произведения и
, выбрав меньшее из них, сделать
проверку по соответствующей формуле (8.5)
или (8.6).
1. Работа и расчет болтового соединения на сдвиг.
Работа соединения на сдвиг (рис. 9.1) существенно зависит от величины зазора между стенкой отверстия и стержнем болта. На первой стадии (рис. 9.1,а) соединения работают упруго за счет сил трения, которые имеют место не только в соединениях на высокопрочных болтах. Сами же болты при этом не испытывают сдвигающих воздействий, а работают только на растяжение, которое получили при закручивании (затягивании) гайки.
9.1. Работа болтовых соединений:
а – работа болтового соединения на сдвиг: I – болты грубой и нормальной
точности, II – болты повышенной точности, III – высокопрочные и
сдвигоустойчивые болты, 1, 2, 3, 4 – этапы работы соединений;
б – работа односрезного соединения; в – работа двусрезного соединения
При увеличении
сдвигающего усилия в какой-то момент сил трения, сопротивляющихся сдвигу, оказывается
недостаточно, и наступает вторая стадия работы - сдвиг соединения на величину
зазора - . На третьем
этапе сдвигающее усилие, в основном, передается давлением поверхности отверстия
на стержень болта, болт изгибается и одновременно растягивается, так как
головка и гайка болта препятствуют свободному изгибу.
Наконец наступает четвертая, последняя упругопластическая стадия, когда в металле и стержне болта развиваются пластические деформации. Разрушение болтового соединения может произойти либо из-за среза болта, либо из-за смятия и выкола металла в одном из соединяемых элементов.
Следует отметить,
что работа соединения на срез сильно осложнена неправильностью формы болта и
стенки отверстия, поэтому расчет соединения носит условный характер. В
многоболтовом соединении различные зазоры неизбежно
приводят к неравномерной работе болтов в соединении, что учитывается при расчете
соответствующим коэффициентом условия работы.
а) Болты в соединении без контролируемого натяжения условно рассчитываются на срез стержня болта и на смятие основного металла.
Расчетное усилие , которое
может быть воспринято одним болтом следует определять по формулам на срез
; (9.1)
на смятие , (9.2)
где и
- расчетные
сопротивления болтовых соединений срезу и смятию; d - наружный диаметр
стержня болта;
-
расчетная площадь сечения стержня болта;
- наименьшая
суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;
- число
срезов одного болта;
- коэффициент
условий работы соединения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.