Расчет сварного стыкового соединения на действие нормальных и касательных напряжений Исходные данные: Нагрузка: - Нормальная сила N = 3 тс = 3 / 0,001 = 3000 кгс; - Изгибающий момент Mx = 1 тс м = 1 / 0,00001 = 100000 кгс см; - Изгибающий момент My = 0,2 тс м = 0,2 / 0,00001 = 20000 кгс см; - Поперечная сила на одну стенку сечения Q x = 2 тс = 2 / 0,001 = 2000 кгс; - Поперечная сила на одну стенку сечения Q y = 2 тс = 2 / 0,001 = 2000 кгс; Физические характеристики: - Модуль сдвига G = 810000 кгс/см2; - Модуль упругости E = 2100000 кгс/см2; Прочность: (Вид металла - Труба; Сталь и толщина металла - Сталь ВСт3кп по ГОСТ 10705-80 ; До 10 мм): - Предел текучести стали Ryn = 2300 кгс/см2; - Временное сопротивление стали разрыву Run = 3800 кгс/см2; - Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести R y = 2200 кгс/см2; - Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению R u = 3550 кгс/см2; - Расчетное сопротивление стали сдвигу Rs = 1276 кгс/см2; Коэффициенты надежности и условия работы: - Коэффициент условия работы gc = 1 ; - Коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ; Основные характеристики сечений: - Высота сечения h = 14 см; - Ширина сечения b = 7,3 см; - Толщина стенки t = 0,5 см; - Толщина полки tf = 0,7 см; Характеристики сечения ветви: - Высота сечения hb = 14 см; - Ширина сечения bb = 7,3 см; - Толщина стенки tb = 0,5 см; - Толщина полки tfb = 0,7 см; - Площадь сечения Ab = 16,4 см2; - Момент инерции Jxb = 541 см4; - Момент инерции Jyb = 44,9 см4; - Момент сопротивления нетто Wx1b = 77,3 см3; - Момент сопротивления нетто Wx2b = 77,3 см3; - Момент сопротивления нетто Wy1b = 12,3 см3; - Момент сопротивления нетто Wy2b = 12,3 см3; Параметры сварного соединения: - Длина шва l = 40 см; Характеристики сечения сварного соединения: (Сечение ветви - из сортамента; Характеристики сечения - Двутавры нормальные с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020; 14Б2; Сечение - одноветьевое): - Площадь сечения Aw = 16,4 см2; - Момент инерции Jwx = 541 см4; - Момент инерции Jwy = 44,9 см4; - Момент сопротивления W wx1 = 77,3 см3; - Момент сопротивления W wx2 = 77,3 см3; - Момент сопротивления W wy1 = 12,3 см3; - Момент сопротивления W wy2 = 12,3 см3; - Координата x точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x = 3,650407 см; - Координата y точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y = 6,998706 см; Результаты расчета: 1) Расчетное сопротивление сварных соединений Шов - стыковой. Шов работает на - сжатие. Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rwy = Ry =2200 кгс/см2 . Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению: Rwu = Ru =3550 кгс/см2 . Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений: Rws = Rs =1276 кгс/см2 . Коэффициент условия работы по п. 2.14 СНиП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах": mkp=1 . 2) Расчет сварного стыковые соединения при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений Сварка - с выводом концов шва за пределы стыка. Расчетная длина шва: lw = l =40 см . Wwx = min(Wwx1 ; Wwx2)=min(77,3;77,3) = 77,3 см3 . Wwy = min(Wwy1 ; Wwy2)=min(12,3;12,3) = 12,3 см3 . Нормальные напряжения в сварном соединении: swx = N/Aw+Mx/Wwx=3000/16,4+100000/77,3 = 1476,58789007 кгс/см 2 . Нормальные напряжения в сварном соединении: swy = N/Aw+My/Wwy=3000/16,4+20000/12,3 = 1808,94308943 кгс/см2 . Касательные напряжения в сварном соединении: twxy = ; Qx2+Qy2 /Aw=; 20002+20002 /16,4 = 172,46506858 кгс/см2 . ; swx2+swy2-swx swy+3 twxy2 =; 1476,5882+1808,9432-1476,588 · 1808,943+3 · 172,46512 =1694,33054764 кгс/см2 r 1,15 Rwy gc=1,15 · 2200 · 1=2530 кгс/см2 (66,96958686% от предельного значения) условие выполнено (формула (33); п. 11.4 ).