Работа и расчет соединений с угловыми швами

Угловые соединения – соединения, в которых свариваемые элементы рассположены под углом

Угловые швы применяют в нахлесточных соединениях, в соединениях с накладками, в тавровых и угловых соединениях. По своей прочности они уступают стыковым швам.

По профилю поперечного сечения угловые швы могут быть:

- нормальные катет шва принимается равным толщине листа (К= 5);

- вогнутые с катетом шва К= 0,85;

- выпуклые );

- специальные их профиль представляет неравнобедренный прямоугольный треугольник (один из катетов K=δ).

Рис.10. Типы угловых швов: а — нормальный;

б — вогнутый; в — выпуклый; г — специальный

По расположению шва относительно действующей нагрузки угловые швы конструктивно разделяют на:

- лобовые, расположенные перпендикулярно к линии действия нагрузки F ; длина лобовых швов не ограничивается;

- фланговые, расположенные параллельно линии действия нагрузки F ; максимальная длина флангового шва принимается lш = (50...60)К;

- комбинированные, состоящие из лобовых и фланговых швов.

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва 

;                          (122)

по металлу границы сплавления 

 
(123)
где Wf – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;
Wz – то же, по металлу границы сплавления.

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам:
по металлу шва

 

;                  (124)
по металлу границы сплавления

 

,                    (125)
где Jfx и Jfy – моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

 Jzx и Jzy – то же , по металлу границы сплавления;

   х и у – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (33), в которой значенияsx, sy, txy и Ry следует принимать соответственно: sx = swx и sy = swy – нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; txy = twxy – касательное напряжение в сварном соединении; Ry = Rwy.

При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия 

tf £ Rwfgwfgc и tz £ Rwzgwzgc,                     (126)
где tf и tz – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.