Разрушение угловых швов при статическом нагружении

Сварные швы следует делать симметричными относительно действующей силы, что исключает появление внешних моментов. Деталь несимметричного профиля (уголок) приваривают фланго­выми швами разной длины (рис. 4.6, а), обратно пропорциональ­ной расстоянию от центра масс сечения уголка             )>
это обеспечивает одинаковое нагружение швов. При сварке пстык деталей разной толщины следует предусматривать плав­ный переход (рис. 4.6, б); шире использовать штампованные и гнутые детали (рис. 4.6, в); обеспечивать свободный доступ к месту сварки (рис. 4.6, г); предусматривать фиксацию деталей (рис. 4.6, ό) и т. д.

Разрушение угловых швов при статическом нагружении происходит по наименьшей площади (по опасному сечению), проходящей по биссектрисе прямого угла поперечного сечения шва (см. рис. 4.4, а, сечение А-А). В опасном сечении угловые швы испытывают, как правило, сложное напряженное состояние, которое для приближенных расчетов трудно описать простыми аналитическими зависимостями. Поэтому расчет угловых швов при любом способе нагружения ведут по касательному напряже­нию, равномерно распределенному по высоте опасного сечения. 11ри центральном нагружении, когда линия действия силы про­ходит через центр тяжести (ЦТ) швов (см. рис. 4.5), условие ста­тической прочности имеет вид

где [τ'] — допускаемое касательное напряжение для угловых швов, принимаемое по табл. 4.1; A-pL — площадь опасного сечения; ρ —- расчетная высота поперечного сечения углового iirna: L — суммарная длина швов.

Для сварных соединений фланговыми (см. рис. 4.5, а) и ко­сыми швами (см. рис. 4.5, 6) L = 21; для комбинированных швов.

состоящих из двух фланговых и лобового (см. рис. 4.5, в), L = 21 + Ъ , полагая их равномерное нагружение при совместной работе.

Исходя из условия равнопрочности основного металла (ОМ) и сварных швов (СШ), можно определить оптимальные размеры сварных швов соединения (при центральном нагружении и руч­ной сварке.электродом Э42):

а) для соединения фланговыми швами (см. рис. 4,5, а) условие равнопрочности: [Лом =[Л_С1[1 «ли Мрб_тшй = [τ']/?/-; учитывая,

что [τ']-0,6[σ]_ρ (табл. 4.1); p = 0Jk·, £ = 5_min; 1 = 2/, можно

записать [a]_p5_mini = 0,6[a]p0,75_niin2/; после преобразований

1 ~ 1,2b (при этом необходимо соблюдать условие I < 50к );

б) аналогично для соединений косыми швами (см. рис. 4.5, б) ГЛом =т_ип ^или Μρδπιιπ^ΐνίΡ^ ^после подстановки [a]_p5_min£ =0,6[a]_p0,75_min 2^/cosa, cosa = 0,84, a = 36,5°.