37560 P3041056

7.4. Połącżonla spawane obciążone mlmośrodowo

Ponadto spoiny te przenoszą naprężenia p wywołane działaniem momentu zginającego. Rozkład naprężeń p jest liniowy, czyli wartość naprężeń zmienia się wraz ze zmianą odległości od osi x~x będącej osią bezwładności spoin. Jest Oczywistym, że linia działania naprężeń p jest prostopadła do płaszczyzny spoin.

Elementarny moment dM przenoszony przez jednostkę powierzchni spoin wyznaczyć można z warunku równowagi względem osi bezwładności. Jeśli obliczone spoiny będą pachwinowe, to naprężenie p = ii = o±, a jeśli spoiny będą czołowe, to p = a.

Naprężenia p wyznaczyć można ze wzoru:

M ymax

(7.43)

gdzie:

l_x — moment bezwładności przekroju podłużnego spoin pachwinowych lub czołowych względem osi *, y_w,r —■ odległość punktu spoiny najbardziej odległego od osi bezwładności x-x.

Wzory na obliczanie nośności spoin czołowych i pachwinowych są jednak zróżnicowane dla tego samego obciążenia F.

Nośność spoin czołowych należy sprawdzać wg wzoru:

przy równoczesnych warunkach:

(7.44)

Zakłada się, że obciążenie siłą F przenoszą tylko spoiny pionowe rów-

noległe do kierunku jej działania.

Naprężenia w spoinach pachwinowych należy wyznaczyć wg wzoru:

(7.46)

gdzie:

X = 0,7 — dla stali /?, £ 256 MPa,

X = 0,85 — dla stali 265 <R_e< 365 MPa, X * 1,0 — dla stali 355 <R_t< 460 MPa,

V i_t — suma długości odcinków spoin o kierunku równoległym ** do kierunku działania siły poprzecznej, a — grubość spoiny pachwinowej,

l_x — moment bezwładności kładu przekroju poprzecznego spoiny pachwinowej.

Grubość spoin czołowych przyjmuje się z warunków konstrukcyjnych, a mianowicie równe grubości elementów łączonych.

Grubość spoin pachwinowych można przyjąć z warunków konstrukcyjnych. a następnie sprawdzić wg wzoru (7.46). Grubość spoin pachwinowych można również obliczyć bezpośrednio ze wzoru:

Podstawy profakUiwanla konstrukcji metalowych

gd*ie:

/, — moment bezwładności wszystkich odcinków spoin o grubości jednostkowej.

Przykład 7.11

Rys.7.35

Na rys.7.35 pokazano wspornik teowy wycięty z I 200. połączony spoiną pachwinową z półką słupa. Obliczyć wymaganą grubość spoin ob-■ waiot ciążonych siłą 500 kN. Elementy za stal SOS. x - 0.7 ittA

Rozwiązanie

Przyjęto spoinę o grubości * - 6 mm Moment bezwładności kładu podłużnego przekrojów spoin oraz pole przekroju spoin: l_x = 36000 0.6 * 21600 cm⁴ A 2 60 0.6 72.0 cm² Obliczenie naprężert:

m=v=500 ^ - 69.4 MPa

Oj. = Ti - 500 20 • 30 ₂-_tflJ® ^ 96.2 MPa

T*•0.7Vo8.2² + 3(90,Z²♦ 69.4*>    161.2MPa «b=2l5MPa

Zagadnienia projektowe do opracowania

^7.9

środnik ceownika t 200 jest przy spawany do półki słupa I 270PE jak pokąsano na rys.7.36. Grubość spoiny pachwinowej a jest równa 5 mm. Obliczyć maksymalną reakcję belki V, jaka może być przekazywana na słup. Elementy ze stali St3S.

Rys.73fl

<Ł7.10

Blacha o grubości 20 mm, odpowiednio ukształtowana, jest przyspawa-nn do półki słupa jak na rys 7.37. Określić grubość spoin, jeśli połączenie przenosi obciążenie 200 kN. Elementy wykonane są ze stali 18G2A.

Rys-7.37