Расчетная схема шва приведены на рис. 2.32.
Уcловие прочности шва:
, (2.32)
где – расстояние от центра масс до наиболее удалённой точки сварного соединения;
– полярный момент инерции, рассчитывается по формуле
, (2.33)
где Jx – момент инерции относительно оси x:
;
Jy – момент инерции относительно оси y:
,
т.к. , то момент не учитываем при выполнении расчёта, тогда
,
, (2.34)
. (2.35)
Рис. 2.32. Расчетная схема лобового шва
Шов комбинированный
Расчетная схема комбинированного шва приведена на рис. 2.33.
Рис. 2.33. Расчетная схема шва при уточнённом расчёте
а) приближённый расчёт
При приближённом расчёте принимают:
· все элементы сварного соединения работают независимо друг от друга;
· напряжения во всех точках сварного соединения одинаковы.
Т = Т1+Т2, (2.36)
где Т1 – часть внешнего момента, воспринимаемая горизонтальными участками сварного соединения, Н·мм; Т2 – часть внешнего момента, воспринимаемая верти-кальными участками сварного соединения, Н·мм.
|
|
Т1 и Т2 определяются как
(2.37)
, (2.38)
где Wx – момент сорпотивления относительно оси x, мм3:
, (2.39)
тогда
. (2.40)
Решая уравнение 2.40 относительно τср, получим:
. (2.41)
Неизвестны три параметра (k; l1; l2): в этом случае конструктор задаёт два из них, а третий находит.
Приближённый расчёт применяется в качестве проектировочного, позволяющего определить все необходимые геометрические размеры сварного соединения.
б) уточнённый расчёт
Схема шва представлена на рис. 2.33.
Момент Т стремится повернуть все элементы сварного соединения относительно оси, проходящей через центр масс. При этом напряжения в сварном соединении распределяются пропорционально расстоянию от точки до центра масс. В рассматриваемой элементарной точке A действуют напряжения:
, (2.42)
где – наибольшее напряжение в сварном соединении. Находится в наиболее удалённой (на расстоянии ) от центра масс точке сварного соединения:
. (2.43)
Уточнённый расчёт используется в качестве проверочного.