2014-01-25
2422
Сварное нахлесточное соединение выполняют фланговыми, лобовыми или косыми угловыми швами. Угловые швы в конструкциях часто не предназначены для передачи нагрузок, т.к. обладают высокой концентрацией напряжений. Основными характеристиками углового шва являются 
– катет и 
– рабочая высота (определяет наименьшее сечение в плоскости, проходящей через биссектрису прямого угла, по которому происходит разрушение – срез), см. рис. 4.13. Обычно для шва 
, оптимальная величина катета - 
. Величина нахлестки 
должна быть не менее 
(
).
Рис. 4.13.
Длину лобовых и косых швов в нахлесточном соединении не ограничивают, а длину фланговых швов ограничивают интервалом 
, т.к. в швах длинной менее 30 мм концентрация напряжений достаточна велика (особенно на концах шва), а при длинных швах существует высокая неравномерность в распределении касательных напряжений.
Условие прочности нахлесточного соединения выполненного фланговым швом (рис. 4.6.) имеет вид:
.
Применяют также комбинированные швы, состоящие из фланговых и лобовых и косые швы (рис. 4.7. и рис. 4.8.):
,
|
|
|
где 
- периметр комбинированного шва; 
- периметр косого шва.
Примеры расчета сварных нахлесточных соединений:
1). Соединение нагружено растягивающей силой 
(рис. 4.14).
,
где 
- момент сопротивления сечения шва при изгибе.
3). Соединение нагружено растягивающей силой F и изгибающим моментом 
(рис. 4.16).
;
- для углового шва (рис. 4.3., б) расчет проводят по напряжениям среза:
задают в долях от допускаемого напряжения на растяжение основного металла 
:
- при срезе.
При переменных нагрузках значения допускаемых напряжений снижают умножением на коэффициент 
:
,
где 
- эффективный коэффициент концентрации напряжений; 
- коэффициент асимметрии цикла; и 
- числовые коэффициенты.
Верхние знаки в этой формуле принимают, если больше абсолютное значение растягивающего напряжения, а нижние - сжимающего.
Для углеродистых сталей принимают 
и 
, а для низколегированных 
и 
. Значение эффективных коэффициентов концентрации напряжений для стали принимают в зависимости от типа сварного шва:
- для стыковых швов;
- для лобовых швов;
- для фланговых швов.
Пути повышения прочности сварных соединений:
- применение соответствующего типа сварки и электрода (в зависимости от вида нагрузки и расположения деталей);
- равномерное нагружение сварных швов (симметрично относительно действующей нагрузки);
- применение соответствующего профиля сварного шва (вогнутого, специального и т.д.);
- применение нескольких сварных швов (тем самым увеличиваем общую длину шва и соответственно уменьшаем действующие напряжения).
|
|
|
