Задача 2.2. Расчет стыкового шва

2.2.1. Задание

Руководствуясь разделом 15.1 [1], проверить прочность стыкового шва стальных листов стенки балки высотой h, толщиной t при следующих данных:

- расчетные усилия – изгибающий момент М = 100 кНм, поперечная сила Q = 400 кН;

- конструкция 2-ой группы;

- расчетная отрицательная температура -57 ;

- сечение прямоугольное (рис. 2.9)

- сварка полуавтоматическая без физического контроля качества шва.

Рис. 2.9. Расчетная схема сварного шва

2.2.2. Решение

1. Выбираем материал листов и его расчетные характеристики (табл. В.1 и В.5 [1]). Сталь С345; (лист при t до 20 мм).

2. Выбираем материалы для полуавтоматической сварки (табл. Г.1 [1]).

Принимаем: флюс АН-47 по ГОСТ 9087-81 *;

проволоку Св-10НМА по ГОСТ 2246-70*.

3. Расчетные прочностные характеристики металла сварного
стыкового шва (п. 3.4, табл. 3 [1])

при сжатии;

при растяжении;

при срезе.

4. Соединение проверяем на прочность по приведенным напряжениям по формуле:

,

где		–	расчетная длина шва без вывода шва на подкладки,
		–	коэффициент условий работы.

При заданных усилиях и параметрах шва

.

Прочность соединения обеспечена.

Примечание. Если условие прочности не выполняется, необходимо увеличить сечение соединяемых листов и повторить проверку прочности шва.

3. Конструирование и расчет болтовых соединений

Болтовые соединения широко используют при монтаже и укрупнительной сборке металлических конструкций. Различают болтовые соединения на обычных болтах, работающие на сдвиг, и сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах. В соединениях, работающих на сдвиг, усилия передаются через болты, в соединениях на высокопрочных болтах - за счет сил трения между соединяемыми элементами. В тех и других соединениях целью расчета является определение требуемого количества болтов для передачи заданного усилия или проверка прочности (экспертиза) соединения. Исходные данные к вариантам (I J K) задач 3.1, 3.2 приведены в табл. 3.1. Высокопрочные болты выполнены из стали 40Х «Селект», класс прочности 10.9.

Таблица 3.1. Задания к задачам 3.1, 3.2

I	Уголки	Толщине фасонки tф, - мм	J	N, кН	Группа конструкции	K	Класс прочн. болта	Расчетная температура,-
	75x8						5,6	-30
	80x8						8,8	-40
	90x8						5,6	-46
	100x8						8,8	-50
	100x10						5,6	-60
	125x8						8,8	-65
	125x10						5,6	-54
	140x10						8,8	-48
	140x12						5,6	-42
	160x10						8,8	-35

Примечание. В соединении на высокопрочных болтах соединяемые поверхности очищаются стальными щетками без консервации; регулирование натяжения болтов по моменту М (согласно п. 15.3.4 табл. 39 [1] коэффициент надежности ).