Расчет сварных соединений на действие изгибающего момента
ЗАДАНИЕ
для группы 311 по дисциплине: МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений. Раздел 4. Расчет строительных конструкций, оснований и фундаментов.
Задание содержит тематику практических занятий по теме: Расчёт сварных соединений и
способствуют закреплению и усвоению материала студентами.
1. Цель работы :закрепить знания по расчету длины флангового шва в узле фермы.
2. Изучить теоретический материал.
3. Рассмотреть пример выполнения расчета.
4. Выполнить самостоятельно задачу № 1.
Задание № 1. Расчёт сварных соединений
Теоретическое обоснование:
1. Расчет стыкового сварного шва на растяжение и сжатие
При работе на растяжение или сжатие стыковой сварной шов рассчитывается по формуле
где lW − расчетная длина шва; lW = l − 2t (рис. 1) (при сварке с технологическими планками lW = l);
t − расчетная толщина шва, равная наименьшей толщине соединяемых элементов;
RWy − расчетное сопротивление стыкового шва (при работе на растяжение, изгиб; при визуальном контроле качества шва и ручной или полуавтоматической сварке RWy =0,85Ry;в остальных случаях RWy = Ry, значение Ry − см. табл. 2.2);
γс − коэффициент условий работы.
Рис. 1
Расчетная длина флангового шва должна быть не более 85βfkf, где βf − коэффициент, принимаемый по табл. 34* СНиП II-23-81*, за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва.
Применяя для соединения листов косые стыковые швы, тем самым увеличиваем длину шва, и при углах наклона швов < 67° получаем соединение, не уступающее по прочности основному металлу, такие стыковые швы можно не рассчитывать (см. рис. 8.1, б).
|
|
|
Расчет углового сварного шва на растяжение и сжатие
Угловые сварные швы рассчитываются по двум сечениям: по металлу шва (сечение 1) и по металлу границы сплавления (сечение 2) (рис. 2).
Рис. 2
а) расчет по металлу шва (сечение 1, рис. 2):
б) расчет по границе сплавления (сечение 2, рис. 2):
где βf, βz − коэффициенты, для сталей с пределом текучести до 530 МПа принимаемые в зависимости от вида сварки и положения швов по табл. 34* СНиП II-23-81* (для ручной электродуговой сварки βf= 0,7; βz = 1,0; для других видов сварки − см. табл. 34*), для сталей с пределом текучести более 530 МПа принимаются независимо от вида сварки, положения шва и диаметра проволоки: βf = 0,7; βz = 1,0;
γwf ,γwz− коэффициенты условий работы шва, равные 1,0 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I1, I2, II2, и II3, для которых γwf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением Rwun = 410 МПа, γwz = 0,85 − для всех сталей;
lw − расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;
|
|
|
Rwf − расчетное сопротивление углового шва, при расчете по металлу шва определяется по табл. 56 СНиП П-23-81* в зависимости от марки электродов;
Rwz − расчетное сопротивление углового шва при расчете по границе сплавления;
Rwz = 0,45Run (величину Run − см. табл. 51* СНиП II-23-81*);
kf − высота катета шва (см. рис. 2). Минимальные катеты швов – см. табл. 38* СниП II-23-81*.
1. Особенности расчета угловых швов при прикреплении уголков
При расчете прикрепления уголков угловыми сварными швами учитывают, что усилие, действующее на уголок, прикладывается к его центру тяжести и при приварке уголка к фасонке распределяется между швами, выполненными по обушку и по перу уголка (рис. 3). Распределение усилия происходит пропорционально площадям, отсеченным у уголка на разрезе линией центра тяжести. В равнополочных уголках на швы по обушку приходится 70% усилия, на швы по перу 30%. Соответственно, при одинаковых по высоте катетах шва длина шва по обушку составит 70%, а по перу 30% от обшей длины шва. Общая длина шва определяется по формулам расчета угловых сварных швов.
Рис. 3
Высота катета шва kf по перу уголка обычно принимается меньше на 2 мм толщины уголка t, по обушку уголка высота катета назначается не более 1,2t. Высоты катетов швов по перу уголка и по обушку могут назначаться одинаковыми с учетом требований п.12.8 СНиП II-23-81*. Расчетная длина углового сварного шва принимается не менее 4kf ине менее 40 мм.
|
|
|
Расчет сварных соединений на действие изгибающего момента
В случае воздействия изгибающего момента на сварное соединение расчет производится в зависимости от вида сварных швов. 11ри воздействии на стыковые швы момента М в плоскости, перпендикулярной плоскости шва (рис. 8.9, а), расчет выполняется по формуле
где Ww − момент сопротивления расчетного сечения шва;
Пример 1. Рассчитать прикрепление двух уголков 100 х 8 к фасонке фермы толщиной t = 10 мм. Уголки и фасонка фермы выполнены из стали С345. На стержень действует растягивающее усилие N =300 кН; γn = 1,0. Сварка ручная электродуговая. Климатический район строительства II4. Коэффициент условия работы γс = 0,95 (рис. 4).
Решение.
1. Определяем группу конструкции по табл. 50* СНиП II-23-81*: стержень фермы относится ко 2-й группе, а фасонка фермы – к 1-й группе.
2. Принимаем марку электродов: для сварки элементов, относящихся к 1-й группе конструкций и учитывая, что элемент выполнен из стали С345, по табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем электроды Э50А. Rwf =215Мпа = 18,0 кН/см2 (табл. 56 СНиП II-23-81*). Rwz =0,45Run = 0,45 ∙ 490 = 220,5 Мпа = 22,5 кН/см2 (Run = 490 Мпа – см. табл. 2.2).
|
|
|
Рис. 4
3. Принимаем высоту катетов швов одинаковую по перу и по обушку уголков kf =6 мм = 0,6 см; высота катета принята больше минимальной высоты kf,min=5 мм (табл. 38* СНиП II-23-81*).
4. Определяем по табл. 34* СНиП II-23-81* коэффициенты: βf = 0,7;βz =l,0.
5. Устанавливаем для климатического района II4 коэффициенты: γwf = 1,0; γwz = 1,0.
6. Определяем расчетную длину швов по металлу шва:
7. Определяем расчетную длину швов по металлу границы сплавления:
8. Длины швов принимаем по наибольшей длине (в данном случае по металлу шва). Следует учитывать, что эта длина шва требуется для прикрепления двух уголков. Распределяем швы между уголками − по перу (30%) и обушку уголка (70%):
Вывод. Принимаем швы с высотой катета kf =6мм; сварка ручная электродуговая; электроды Э42А; распределение швов по обушку и перу уголка.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1222; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!