Приклад проектування зварного з’єднання балки з опорою

Завдання. С проектувати зварне з’єднання консольної балки двотаврового профілю, яка прикріплена зварюванням по периметру кутовими швами з катетом К=6 мм до опори (рис. 1.75). Подовжня сила Р^: =N=50 кН; поперечна сила Q=25 кН; =0, 7. Матеріал – сталь Ст3.

Рис. 1.75

Рішення:

Визначаємо момент інерції периметра кутових швів

Розрахунковий момент інерції кутових швів з урахуванням руйнування по небезпечній площині . Ордината y_a=12см. Площа всього периметра кутових швів складає F_ш=2 24 0, 6+2 19 0, 6+4 8, 6 0, 6=72, 2см².

Розрахункова площа швів з урахуванням руйнування по небезпечній площині

F_ш= 0, 7 72, 2 ==50, 5см².

Розрахункова площа вертикальних швів з урахуванням руйнування по небезпечній площині

F_в=2 0, 7 0, 6 24=20, 2см².

Напруження від вигину на крайній кромці вертикального листа

Напруження від подовжньої сили в кутових швах з'єднання

Сумарні напруження від вигину і подовжньої сили в зоні =120мм складає 53, 6+9, 9=63, 5 МПа.

Середнє дотичне напруження у вертикальних швах з'єднання

Результуючі напруження в зоні y_a =120мм.

Максимальні напруження в зоні від вигину, де =132мм.

Мпа.

Сумарні напруження від вигину і подовжньої сили в зоні де =132 мм,

= 58, 8+9, 9 =68, 7 Мпа,

що менше граничного напруження, прийнятого для сталі Ст3 рівним 0, 6 140= 84 МПа.

Таким чином, вирішальним для визначення міцності консольної балки є перевірка на згинальний момент разом з подовжньою силою без обліку поперечної сили у волокнах швів, найбільш віддалених від центра ваги перерізу.