Соединений, нагруженных нецентрально приложенным усилием

Находим центр масс (тяжести) сварного шва, наносим координатные оси x, y.

Используя правила статики, производим преобразование нагрузки, для этого перенесём силу F в центр масс шва, получим, что шов нагружен сдвигающим усилием F и сдвигающим моментом T:

. (2.44)

Основываясь на принципе независимости действия сил, находим в опасной точке сварного шва напряжение от каждого силового фактора и затем их геометрически суммируем.

Напряжение среза от усилия F:

. (2.45)

Напряжение от момента Т:

, (2.46)

решая относительно , получим:

, (2.47)

где ρ_max – расстояние от центра масс:

, (2.48)

J_ρ – полярный момент инерции.

Суммарное касательное напряжение в точке 1 (рис. 2.34).

Для упрощения расчёт ведётся в два этапа.

На первом этапе производится приближённый расчёт шва, когда сдвигающее усилие F не учитывается, а предполагается, что действует только сдвигающий момент T.

Тогда уравнение прочности шва можно записать в виде

. (2.49)

Задавшись значениями a и b, можно определить катет шва:

. (2.50)

Округляем катет шва в большую сторону и выполняем уточнённый расчёт с учётом силы F и сдвигающего момент T (смотри выше). При этом для упрощения выполнений расчётов можно принять следующие допущения:

a + k = a; b + k = b,

а величины в которые входит K² или K³ при определении J_ρ считать малыми по сравнению с остальными.