Указания к выполнению задачи 2

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 12

 

Тема: Определение длины флангового шва в узле фермы.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Сдвигом называется деформация, возникающая под действием двух близко расположенных противоположно направленных равных сил. При этом возникают касательные напряжения. Разрушение материала под их воздействием называется срезом.

Расчет сварных соединений

Угловые швы рассчитываются на срез по наиболее опасной плоскости сечения шва, совпадающей с биссектрисой прямого угла треугольника и расчетной площадью сечения шва будет

А_w = 0,7 к L_w, см²

где 0,7к – расчетная высота шва или расчетный катет шва

L_w - длина шва,см

Условие прочности сварного углового шва имеет вид:

τ_w = F / 0,7 к L_w ≤ R_wf γ_с, кН/см²

где R_wf – расчетное сопротивление сварного углового шва при срезе

R_wf = 18 кн/см² для стали Ст3

При проектировании сварных соединений следует обеспечивать условие равнопрочности, т.е. допускаемая нагрузка на шов и основной свариваемый материал должны быть одинаковы.

F_{w доп} = F_доп = А R_уγ_с, кн

Тогда длина стыкового равнопрочного шва будет равна

L_w = R_y b / R_wy γ_с, см

Необходимая длина углового шва ΣL_w ≥ F_доп / 0,7к R_wf γ_с

ЗАДАНИЯ ПО ВАРИАНТАМ

Задача 1

Спроектировать равнопрочное соединение с фланговыми швами (по вариантам) R_wf = 18 кн/см²

 

№
b,мм
t, мм
Ry, кн/см2
№
b,мм
t, мм
Ry,кн/см2
№
b,мм
t, мм
Ry,кн/см2

Рисунок 1

Алгоритм решения задачи 1

1) Выполнить эскиз соединения

2) Найти допускаемое усилие

F_доп = А R_у= b * t * R_у γ_с, кн γ_с = 1 – коэффициент условия работы

3) Назначить катет шва

к ≤ t, см (к_мин = 4 мм)

4) Определить суммарную длину углового шва

ΣL_w ≥ F_доп / 0,7к R_wf γ_с, см

5) Определить необходимую длину флангового шва

L_фл = ΣL_w / 2, см

Длина шва не должна превышать 60 к L_фл ≤ 60к

и не должна быть меньше 40 мм

6) Ответ: L_фл = … см ≤ 60к

Задача 2. Рассчитать прикрепление фланговыми швами растянутого элемента из двух равнополочных уголков b x t, мм к фасонке толщиной t_ф (рисунок 2). Расчётное усилие N. Материал листов и фасонки – сталь С245. Расчётное сопротивление стали по пределу текучести R_y = 24 кн/см^2. Сварка ручная электродами типа Э46. Расчётное сопротивление металла шва при срезе R_wf = 18 кн/см² Коэффициент β_f =0,7

Определить l₁ , l₂

Исходные данные для решения задачи принять по таблице

Рисунок 2

 

Исходные данные	Варианты
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
Толщина фасонки, t ф, мм
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
Толщина фасонки, tф, мм
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
Толщина фасонки, tф, мм

УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАЧИ 2

1) Выполнить эскиз соединения

2) Найти допускаемое усилие F_доп = 2 А_уг R_у γ_с=,кн

3) Назначить катет шва

к_f = t – (1÷3), мм (к_мин = 4 мм)

4) Найти допускаемое усилие на шов пера

F_доп^пера= F_{доп *} z₀ / b, кн

5) Найти допускаемое усилие на шов обушка

F_доп^об= F_{доп *}(b - z₀) / b, кн

6) Определить длину шва пера

L_w^пера ≥ F_доп^пера / (2 _* 0,7к_f R_wf γ_с) =, см

7) Определить необходимую длину шва обушка

L_w^об ≥ F_доп^об / (2 _* 0,7к_f R_wf γ_с) =, см

Длина шва не должна превышать 60 к_f L_фл ≤ 60к_f

и не должна быть меньше 40 мм

Ответ: L_w^пера =… см; L_w^об = … см

Задача 3. Проверить прочность соединения фланговыми швами элемента из двух равнополочных уголков b x t, мм к фасонке толщиной t_ф (рисунок 2). Расчётное усилие N. Материал листов и фасонки – сталь С235. Расчётное сопротивление стали по пределу текучести R_y = 23 кн/см^2. Сварка п/автоматическая. Расчётное сопротивление металла шва при срезе R_wf = 18 кн/см² Коэффициент β_f =0,85

 

Исходные данные	Варианты
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
L фл, мм
Расчётное усилие N, кн
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
L фл, мм
Расчётное усилие N, кн
Ширина полки уголка b, мм
Толщина полки уголка t, мм
L фл, мм
Расчётное усилие N, кн

 

Ход решения

1. Проверить прочность основного сечения уголков

(Найти напряжения и сравнить с расчетным сопротивлением)

2. Определить действующую нагрузку на шов пера

3. Определить действующую нагрузку на шов обушка

4. Назначить катеты швов пера и обушка

5. Проверить прочность соединений. Определить напряжения в сечении швов и сравнить с расчетным сопротивлением

6. Сделать вывод