Файл: Майзель В.С. Сварные конструкции учебник.pdf

принимаемые расчетные значения соответствующих усилий и на­ пряжений уже определены, а общий смысл расчетных условий, принимаемых по обоим этим методам, известен, нет необходимости каждый раз для всех различных сварных соединений полностью выписывать их. Вполне достаточно ограничиться рассмотрением более простого по виду условия прочности, составленному по первому методу расчета —- методу допускаемых напряжений — и рассмотреть особенности определения самих расчетных напряже­ ний в опасных сечениях сварных швов, которые являются одина­ ковыми для указанных выше обоих методов расчета. После чего

угольника (рис. 4.4, б). За расчетную толщину шва принимается

Выбор косого сечения в качестве расчетного сечения углового шва соответствует действительным условиям его работы, так как разрушение таких швов происходит именно по косому сечению.

Установление уровня допускаемых напряжений по напряже­ ниям на срез связано с тем, что в косом сечении касательные на­ пряжения достигают достаточно большого значения.

или, деля обе части этого неравенства на коэффициент 1,4, будем иметь

Левая часть этого условия прочности представляет собой на­ пряжения в косом сечении угловых швов, которые приняты в соот­ ветствии с расчетом, а правая — величину допускаемых напря­ жений на срез для металла шва.

Таким образом, расчетный анализ показывает, что принятые при расчете угловых швов условия вполне обоснованы. Это под­ тверждается также и экспериментальными данными, так как дей­ ствительная величина разрушающего усилия совпадает с расчет­ ным ее значением, определенным по пределу прочности на срез.

Вслучаях, когда соединение впритык осуществлено с обес­ печением полного провара по толщине присоединяемого элемента, толщина его расчетного сечения принимается, как и для стыко­ вых швов, равной толщине основного элемента (рис. 4.4, г). Расчет этих швов производится так же, как и для стыковых швов, по допускаемым напряжениям на растяжение (или на сжатие), что соответствует условиям действительной их работы.

Если на соединение впритык, осуществляемое угловыми швами, будет действовать продольное сжимающее усилие, то расчетное условие для него несколько изменится.

Всвязи с тем, что при сжатии разрушение угловых швов со­ единения впритык происходит в сечениях по подошве угзозых швов, а не по косым сечениям (так как в косых сечениях при этом, по существу, имеет место менее опасный вид деформации — смя­ тие), толщина расчетного сечения будет равна их катетам s = 2k.

При этом величина расчетного усилия, допустимого на угло­ вые швы, будет для этого случая несколько большей

Подобные условия имеют место, например, при расчете поясных швов сварных балок в районе действия опорных реакций.

При расчете прочности сварных соединений допускаемое на­ пряжение на металл шва в большинстве случаев принимается рав­ ным допускаемому напряжению на основной металл. При этом условие прочности для сварных стыковых соединений выполгя лея безусловно в том случае, если оно было удовлетворено при под­ боре размеров сечения основных соединяемых элементов. То же относится и к сварным тавровым соединениям, воспринимающим осевую силу или изгибающий момент, йогда эти соединения вы­ полнены с обеспечением провара по всей толщине соединяемых элементов, так как при равных значениях допускаемых напря­ жений и при равных значениях расчетной площади поперечного сечения их расчетная несущая способность одинакова. В действи­ тельности площадь сечения по сварным швам даже несколько

большая за счет технологических допусков, но последние при расчете на прочность не учитываются. Сварные тавровые соеди­ нения, осуществляемые угловыми швами, без разделки кромок и без обеспечения полного проплавления по всей толщине соединяе­ мых элементов могут быть при осевой нагрузке признаны равно­ прочными основному металлу только в том случае, если катет их швов равен толщине соединяемого элемента. Это следует из того, что условия прочности сварных швов в их опасном сечении определяются допускаемыми напряжениями на срез, тогда как условие прочности в сечении по основному металлу определяется допускаемыми напряжениями на растяжение.

При этом условие прочности в сечении по шву может быть выражено следующим образом:

Р = \,4ЫШ[тЧ

Здесь k — катет шва; /ш — длина шва; Р — усилие, восприни­ маемое соединением.

Имея в виду, что [т' ] 0,7 [о] и что условие прочности в се­ чении по основному металлу определяется выражением

При расчете угловых швов соединения внахлестку (рис. 4.5\ предполагается, что все швы (поперечные, продольные или косые) работают одинаково. Это равноценно принятому допущению о рав­ номерном распределении напряжений при осевой нагрузке в рас­ четных сечениях всех швов. При этом условие прочности записы­ вается в виде

элемента с несимметричным поперечным сечением на фасонку через сварные швы, будет создавать дополнительный изгибающий