Примером такого соединения может служить прикрепление подкрановой консоли к колонне.
Пример 10.10. Проверить прочность сварного соединения одностенчатой консоли с колонной. Сталь класса С255. Сварка механизированная в среде СО2 сварочной проволокой марки Св-08Г2С диаметром 1,4 мм. Катет шва kf = 8 мм. К консоли приложена расчетная сосредоточенная сила F = 800 кН с эксцентриситетом (расстоянием от оси подкрановой балки до грани колонны) е = 350 мм. Размеры сечения консоли показаны на рис. 10.35.
Рис. 10.35. Прикрепление консоли к колонне:
а – прикрепление консоли; б – геометрические характеристики сечения;
в – расчетные длины швов; г – эпюры напряжений в шве
Предварительно определяем:
– Rwf = 215 МПа = 21,5 кН/см2 – расчетное сопротивление металла шва (см. табл. 1.18);
– Rwz = 0,45Run = 0,45 ∙ 370 = 166,5 МПа = 16,65 кН/см2 (см. табл. 1.16), здесь Run = 370 МПа для стали С255 при толщине свариваемых элементов от 10 до 20 мм (см. табл. 1.14);
– βf = 0,9 и βz = 1,05 – коэффициенты проплавления, принимаемые для механизированной сварки при диаметре сварочной проволоки 1,4 мм и катетах швов 8 мм (см. табл. 10.19);
– γwf = γwz = 1 – коэффициенты условий работы соединения.
Сравниваем:
βfRwf = 0,9 ∙ 215 = 193,5 МПа > βzRwz = 1,05 ∙ 166,5 = 174,8 МПа,
следовательно, рассчитываем сварные швы по металлу границы сплавления.
В месте прикрепления консоли действуют:
– изгибающий момент М = F е = 800 ∙ 0,35 = 280 кН∙м;
– поперечная сила Q = F = 800 кН.
Определяем геометрические характеристики сечения сварных швов в месте прикрепления консоли к колонне с учетом дефектов швов в начале и конце сварки по 10 мм (см. рис. 10.35, в). Суммарная расчетная длина швов, прикрепляющих один пояс,
∑l w,n = (bf – 1) + =
= (25 – 1) + = 45,4 cм.
Площадь сварного шва у пояса
Aw,n = βf kf ∑ lw,n = 1,05 ∙ 0,8 ∙ 45,4 = 38,14 см2.
Суммарная расчетная длина швов, прикрепляющих стенку,
∑ lw,ст = 2 (hw – 1) = 78 см.
Площадь сварного шва у стенки
Aw,ст = βz kf ∑ lw,cт = 1,05 ∙ 0,8 ∙ 78 = 65,52 см2.
Общая площадь всех сварных швов
Aw = Aw,ст + 2 Aw,n = 65,52 + 2 ∙ 38,14 =141,8 см2.
Момент инерции всех сварных швов относительно оси х-х
Iw = / 12 + 2 =
= / 12 + 2 · = 40989,9 см4.
Момент сопротивления швов
Ww = 2Jw / h = 2 ∙ 40989,9 / 42,8 = 1915,42 см3.
Срезающее напряжение в шве от М
τwМ = М / Ww = 28000 / 1915,42 = 14,62 кН/см2.
Срезающее напряжение в шве от Q
τwQ = Q / Aw = 800 / 141,8 = 5,64 кН/см2.
Проверяем суммарное напряжение в сварном шве
τw == = 15,67 кН/см2 =
= 156,7 МПа < Rwz γwz γc = 166,5 МПа.
Прочность соединения обеспечена.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Реферат
Расчет сварного соединения на одновременное действие изгибающего момента М и перерезывающей силы Q
От 250 руб
Контрольная работа
Расчет сварного соединения на одновременное действие изгибающего момента М и перерезывающей силы Q
От 250 руб
Курсовая работа
Расчет сварного соединения на одновременное действие изгибающего момента М и перерезывающей силы Q
От 700 руб