Расчет сварных стыковых соединений, работающих на изгиб Исходные данные: Геометрические размеры элемента: - Расчетная длина элемента lefx = 100 см; - Расчетная длина элемента lefy = 110 см; Нагрузка: - Изгибающий момент Mx = 0,1 тс м = 0,1 / 0,00001 = 10000 кгс см; - Изгибающий момент My = 0,2 тс м = 0,2 / 0,00001 = 20000 кгс см; Физические характеристики: - Модуль сдвига G = 230000 кгс/см2; - Модуль упругости E = 710000 кгс/см2; Коэффициенты надежности и условия работы: - Коэффициент условия работы gc = 1 ; Основные характеристики сечения: (Серия VERITUM F50 с усиленнием; F50 22086+F50 81403): - Высота сечения h = 5 см; - Ширина сечения b = 8,6 см; - Толщина стенки t = 0,5 см; - Толщина полки tf = 0,5 см; - Площадь A = 16,48 см2; - Погонная масса m = 4,466 кг/м; - Момент инерции Jx = 209,78 см4; - Момент инерции Jy = 82697,2 см4; - Момент сопротивления нетто Wx1 = 26,5 см3; - Момент сопротивления нетто Wx2 = 26,5 см3; - Момент сопротивления нетто Wy1 = 31,4 см3; - Момент сопротивления нетто Wy2 = 31,4 см3; - Статический момент Sx = 10,68 см3; - Момент инерции при кручении Jt = 105,44 см4; Общие характеристики составных стержней: - Площадь сечения ветви Ab1 = 16,48 см2; - Площадь всего стержня A = 32,96 см2; - Расстояние между осями ветвей b = 100 см; - Расстояние между узлами крепления решетки или планок к поясам l = 12 см; - Гибкость всего стержня относительно оси x lx = 39,638 ; - Гибкость всего стержня относительно оси y ly = 2,196 ; - Гибкость отдельных ветвей относительно оси 1-1 l1 = 3,9962 ; Характеристики составных стержней с планками: (Сечение ветвей - Серия VERITUM F50 с усиленнием; F50 22086+F50 81403; Тип стержня двухветьевой стержень): - Момент инерции сечения ветвей относительно 1-1 Jb1 = 148,6 см4; - Момент инерции сечения ветвей относительно 2-2 Jb2 = 104,89 см4; Характеристики составных стержней с решетками: (Тип стержня - двухветьевой стержень): - Площадь сечения раскосов, лежащих в плоскости перпендикулярной оси 1-1 Ad1 = 20 см2; Характеристики сечения ветви: - Высота сечения hb = 5 см; - Ширина сечения bb = 8,6 см; - Толщина стенки tb = 0,5 см; - Толщина полки tfb = 0,5 см; - Площадь сечения Ab = 16,48 см2; - Момент инерции Jxb = 104,89 см4; - Момент инерции Jyb = 148,6 см4; - Момент сопротивления нетто Wx1b = 26,45 см3; - Момент сопротивления нетто Wx2b = 26,45 см3; - Момент сопротивления нетто Wy1b = 31,42 см3; - Момент сопротивления нетто Wy2b = 31,42 см3; Характеристики сечения сварного соединения: (Сечение ветви - из сортамента; Характеристики сечения - Серия VERITUM F50 с усиленнием; F50 22086+F50 81403; Сечение - одноветьевое): - Площадь сечения Aw = 16,48 см2; - Момент инерции Jwx = 104,89 см4; - Момент инерции Jwy = 148,6 см4; - Момент сопротивления Wwx1 = 26,45 см3; - Момент сопротивления W wx2 = 26,45 см3; - Момент сопротивления W wy1 = 31,42 см3; - Момент сопротивления W wy2 = 31,42 см3; - Координата x точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x = 4,729472 см; - Координата y точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y = 3,965595 см; Расстояния между болтами: (Соединение - болтовое; Окаймляющие уголки - отсутствуют; Расположение болтов - Расстояние между центрами отверстий): - Расстояние между центрами отверстий болтовых соединений b = 8 см; Параметры болтового (заклепочного) соединения: - Наружный диаметр стержня болта d = 1 см; - Толщина наиболее тонкого наружного элемента в пакете tmin = 0,5 см; Количество болтов в полустыке: - Число вертикальных рядов в полустыке k = 3 ; - Количество болтов в одном вертикальном ряде в полустыке m = 10 ; Результаты расчета: 1) Расчетное сопротивление сварных соединений и швов Алюминий - термически упрочняемый. Шов - стыковой. Алюминий после сварки соединения - подвержен повторной термической обработке. Марка алюминия - 1925. Расчетное сопротивление принимается по табл. 6 R = 1800 кгс/см 2 . Алюминий системы - Al-Mg-Si. Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rw = 0,9 R=0,9 · 1800 = 1620 кгс/см2 . Шов работает - на сжатие. Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rw = Rw =1620 кгс/см2 . 2) Расчет сварных стыковых соединений, работающих на изгиб Расчетное сопротивление сварных соединений и швов Расчетное сопротивление принимается по табл. 6 R = 1800 кгс/см 2 . Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rw = 0,9 R=0,9 · 1800 = 1620 кгс/см2 . Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rw = Rw =1620 кгс/см2 . 3) Продолжение расчета по п. 8.2 Wwx = min(Wwx1 ; Wwx2)=min(26,45;26,45) = 26,45 см3 . Wwy = min(Wwy1 ; Wwy2)=min(31,42;31,42) = 31,42 см3 . Расчетная температура - больше 50 и меньше 100 °С. 4) Расчет температурного коэффициента gt при температуре от 51 до 100°C Температурный коэффициент принимается по табл. 14 gt = 0,9 . Непрерывное действие нормативной нагрузки - меньше одного года. 5) Продолжение расчета по п. 8.2 Расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести: Rw = gt Rw=0,9 · 1458 = 1458 кгс/см2 . Изгиб - в двух главных плоскостях. Напряжения в сварном соединении от изгиба: sw = Mx/Wwx+My/Wwy=10000/26,45+20000/31,42 = 1014,60907108 кгс/см 2 . sw=1014,609 кгс/см2 r Rw gc=1458 · 1=1458 кгс/см2 (69,58909465% от предельного значения) условие выполнено .