P3041055

7.4. Połączenia spawane obciążone mimośrodowo

Wypadkowa składowych naprężeń xp, tm może być obliczona w sposób podobny jak wypadkowa nośności nitów lub śrub. Najbardziej wytężone punkty spoin są nąjbardziej odległe od środka ciężkości grupy spoin i najbliżej linii działania mimośrodowego obciążenia F. Na rys.7.32 tymi punktami są A i B.

Działąjące na te punkty składowe naprężeń mogą być obliczone analitycznie ze wzorów:

(7.40)

w których:

x, y — współrzędne punktu nąjodleglejszego.

Znak należy stosować przy wyznaczaniu naprężeń w p. B. a znak w p. A.

Nośność połączeń zakładkowych sprawdzać należy wg wzoru:

(7.41)

w którym:

O_r — współczynnik wytrzymałości spoin (tablica 3.1).

W projektowaniu takich połączeń długości spoin przyjmuje się nąjczę-ściej z wymogów konstrukcyjnych, a grubości spoin zakłada się metodą „prób* i sprawdza naprężenia zgodnie z wzorami (7.32, 7.40, 7.41). Nakład pracy obliczeniowej można zmniejszyć oblicząjąc grubość spoiny (o) bezpośrednio z wzoru:

gdzie:

l_x , I_y — momenty bezwładności odcinków li spoin o grubości jednostkowej względem osi x i y.

Wspornik C 80 przyspawano do półki słupa jak na rys.7.33. Słup I wspornik są ze stali St3S. Określić wymiary spoin, jeśli siła Fjest równa 12 kN.

Rozwiązanie

1. Położenie środka ciężkości odcinków grup spoin Długości spoin przyjęto z warunków konstrukcyjnych:

XŚ*8.0 + 2 4,5 = 17cm

PodśUwy projektowani* kon*trvkcfl tmUUcwycłi

17

2. OWiczenło momentów Bezwładności i $, odanków spoin;

1.19 om

3.    Obliczem© momentu Al

o n 80 ♦ 30 ♦ 46 - 11.9 • 143 mm Al- 12.0 0.143 = 1.716kNm

4.    Oblłczenio wymaganej grubości spom Na podstawie wzoru (7.42) otrzymamy:

Przyjęto grubość odcinka pionowego spoiny 4 mm. a odcinków poziomych 3 mm.

5. Sprawdzenie neprąże* w punkcie 0 Momenty bezwładności pól kładów przekrojów spoin:

I,- 42.7 0.4 ♦ 144 03* 17.06 ♦ 433 - 60.28 cm⁴ //= 11.3 0.4 * 25.3 0.3 > 4.52 ♦ 7.59 • 12.11 cm⁴ b • 6036 ♦ 12,11 - 7239 cm⁴ Pole powierzchni spoin:

A-8.0 0.4+2 45 0.3-5.9cm*

Składowe napręża* stycznych:

ty = 20.3 ♦ 79 * 99 MPa Sprawdzenie naprężę*:

1-^99* *95² » 1373 MPa ap h» 172 MPa

7.4.3. Połączenia spawane z obciążeniem mimośrodowym nie działąjącym w płaszczyźnie spoin

Ry«. 7.34. Nośność upoin w połąeroniu doczołowym obciąlonym mimoirodowo

Na rys.7.34 pokazano grupę spoin łączących np. wspornik ze słupem. Obciążenie F jest przyłożone na zewnątrz płaszczyzny spoin. Mimoirodowo działąjące na spoinę obciążenie f*(rva.7.34a) mota być zredukowane do siły F działającej w płaszczyźnie spoin i momentu A# ■ F e jak pokazano na rys. 7.34b. Zakłada się. te zredukowana siła F będzie przenoszona równomiernie przez wszystkie odcinki spoin. Naprężenia styczne tjr można obliczyć ze wzoru (7.32).