 |
Вопрос 3. Металлические конструкции, включая сварку. Сварные соединения с угловыми швами. Расчет угловых швов.
|
|
|
|
Кинематический анализ расчетных схем сооружений
Кинематический анализ расчетных схем дает ответ, к какой группе относится данное сооружение: геометрически неизменяемым, геометрически изменяемым или мгновенно-изменяемым системам; способно ли оно воспринимать нагрузку.
Способы образования геометрически неизменяемых систем
| Геометрически неизменяемую систему образуют: | |
| два диска | три диска |
| 
|
Порядок кинематического анализа сооружения
Для многопролетных статически определимых балок при выполнении анализа геометрической структуры обычно строят схему взаимодействия элементов балки, т.е. поэтажную схему.
В многопролетной балке, чтобы она была статически определимой и геометрически неизменяемой, шарниры расставляют так:
· в каждом пролете размещается не более двух шарниров;
· пролеты с двумя шарнирами должны быть не менее чем через пролет;
· пролеты с одним шарниром могут следовать один за другим, если в системе есть одна неподвижная балка.
Вопрос 3. Металлические конструкции, включая сварку. Сварные соединения с угловыми швами. Расчет угловых швов.
Угловые швы располагают в углах, образованных гранями соединяемых элементов. Катетом шва 
называется размер наименьшего из его катетов.
Фланговые угловые швы
Под воздействием продольного усилия работают на срез. Поверхность среза располагается примерно по биссектрисе углового шва, имея высоту 
.
Расчетная площадь среза швов
где 
– расчетный катет углового сварного шва;
– расчетная длина шва (суммарная).
Коэффициент 
зависит от формы шва, глубины провара, способа сварки и принимается: от 0,7 до 1,15 по нормам проектирования.
|
|
|
Напряжения в угловых фланговых швах по металлу шва проверяют по формуле
или 
;
по металлу границы сплавления: 
где 
– расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва;
– расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления;
– суммарная расчетная длина швов;
– коэффициенты глубины провара;
– коэффициенты условий работы шва;
– коэффициент условий работы соединения конструкции.
Лобовые угловые швы
Н аходятся в более сложном напряженном состоянии, чем фланговые. Усилие круто перетекает через шов с одного соединяемого элемента на другой, линии силового потока резко искривляются, и поэтому в шве одновременно возникают напряжения от осевой силы, изгиба и среза. Швы разрушаются также по поверхности, проходящей примерно по биссектрисе шва. Из-за сложности напряженного состояния лобовые швы рассчитывают условно на срез по минимальной площади среза швов. Полученные напряжения сравнивают с расчетным сопротивлением углового шва, которое для угловых швов одинаково при всех видах силовых воздействий. Таким образом, расчетная формула проверки напряжений в лобовых угловых швах та же, что и для фланговых швов.
При действии изгибающего момента на прямоугольный элемент, прикрепленный угловыми швами, напряжения в швах определяют так же, как условные напряжения по поверхности среза.
где 
– расчетная длина одного шва.
Если элемент имеет непрямоугольное сечение, то момент сопротивления шва Wf в формуле определяют по очертанию соединяющего шва.
При действии сдвигающей силы на элемент, прикрепленный угловыми швами, напряжения на поверхности среза считаются распределенными равномерно, и формула проверки напряжений имеет вид:
где 
— суммарная расчетная длина сварных швов в соединении.
При совместном действии нескольких усилий в сварном соединении с угловыми швами напряжения в швах от отдельных усилии вычисляют по вышеприведенным формулам, после чего определяют результирующие напряжения. При этом если срезывающие напряжения в одном и том же сечении углового шва имеют одно направление, то их складывают арифметически; если напряжения взаимно перпендикулярны, то определяют равнодействующую этих напряжений.
|
|
|
Например, при действии на элемент одновременно изгибающего момента и сдвигающей силы результирующие напряжения будут:
Это обстоятельство не надо путать с приведенными напряжениями в стыковых швах.
|
|
|
