ScanImage022 (2)

38

Przykład 16. Połączenie obciążone siłą osiową (spoiny podłużne i poprzeczne)

Zaprojektować połączenie zakładkowe spawane stosując spoiny podłużne i poprzeczne (rys. 2.3). Stal St3S, f_d = 215 MPa.

J^xL

V rrrrrr	rrrrrrr/rrr	\
		L.' . xi2 '* N	V
; xi4

F=300kN

Rys. 2.3

Rozwiązanie

0,7-1, 16 mm

<a <

nom

Grubość spoiny należy dobrać z warunków: 0,2 • t₂ lecz <10 mm 2,5 mm

gdzie: t₂ = 14 mm, t| = 12 mm,

stąd    a = a_nom e (3, 4, 5, 6, 7, 8) mm.

Długość spoiny podłużnej

Korzystając ze wzoru na nośność połączenia zakładkowego

x = -

Za

<cx„-f_d,

całkowitą długość spoiny obliczymy z zależność

F

Il>

a a„ f_d

(przyjęto, że na całym obwodzie spoina ma stałą grubość a).

Ponieważ El - (2 • lj + 2 • b) jest sumą długości spoin podłużnych i poprzecznych, długość spoin podłużnych obliczymy z zależności

I, >-• -

-2-b .

2 I a • a_n • f_d

Przyjmując spoinę o grubości a = 3 mm, obliczymy 1 ( mn    "\

1    f 300

2    *1 0,3 0,8-21,5

-2 13 =16,1 cm,

)

10 a < li < 100 a =i> 30 mm < li < 300 mm oraz b > 40 mm.

Przyjęto dwie spoiny podłużne b = 165 mm i dwie spoiny poprzeczne b = 130 mm o grubości a = 3 mm.

Sprawdzenie nośności połączenia

Przykład 17. Połączenie obciążone siłą poprzeczną i momentem

Obliczyć naprężenia w spoinie (rys. 2.4). Stal St3S, f_d = 215 MPa, a_± = 0.9. Rozwiązanie

Pole kładu spoiny (rys. 2.4 b))

A_sp = 2-10-0,5 + 15-0,5 = 17,5 cm², położenie środka ciężkości kładu spoiny (rys. 2.4 b))

_ S,_, _ 2-10-0,5-5,25

moment zginający względem środka ciężkości kładu spoiny (rys. 2.4 b)) M = F- (8 + 10,25 -3) = 90 • 15,25 = 1372,5 kNcm, momenty bezwładności kładu spoiny (rys. 2.4 b))

J_x =    + 2 - 0,5 • 10 • 7,75² = 170,7 + 600,6 = 77 lcm⁴,

moment biegunowy kładu spoiny

Sposób I (rys. 2.4 d))

Naprężenia

J_D = J_x + J_y = 771 + 206 = 977 cm⁴.

M • y _ 1372,5 • 7,75 _ kN