Расчет на прочность сварных швов онлайн: на прочность, на срез, онлайн

на прочность, на срез, онлайн

Сварное соединение образуется в результате проведения технологической операции, в результате которой образуются межатомные связи между расплавленным металлом деталей. Необходимым условием плавления служит нагрев детали или ее пластическая деформация. Сварной шов получается достаточно прочным, если все работы были выполнены согласно разработанной технологии, а также были проведены верные расчеты соединений. Перед тем, как познакомиться с конкретными примерами расчета сварного шва, определимся, что подразумевается под этим понятием.

В тривиальной классификации швы делятся на рабочие и связующие. Внешние механические нагрузки приходятся именно на рабочие швы. Разрушение этого соединения ведет к полному разрушению конструкции. Связующие швы обеспечивают одновременную стыковку составляющих конструкции. Они испытывают нагрузки при деформации основного металла. Эти нагрузки существенно ниже тех, что приходятся на рабочие швы. Разрушение связующего шва не повлияет на целостность всего соединения, поэтому на прочность рассчитывают именно рабочие швы.

Сами соединения также классифицируются, в зависимости от метода стыковки деталей. Различают стыковые, нахлесточные, угловые, тавровые и торцевые соединения. Если сварка и является самым надежным способом соединения деталей, то некоторых недостатков она не лишена. К достоинствам можно отнести равномерное распределение прочности, экономию материала, эстетичный внешний вид. Но стесненном пространстве выполнять сварку практически невозможно. К тому же не каждый металл обладает хорошей свариваемостью. При воздействии механических нагрузок напряжения концентрируются именно на зоне сварного шва.

Нормативные документы

Основным документом, определяющим нормы проектирования стальных конструкций, являются строительные нормы и правила (СНиП) СНиП II-23-81, утвержденные приказом ЦНИИСК им. Кучеренко от 28.11.83 № 372/л. В этом документе одной из глав приведены правила расчета сварных соединений.

Однако данный документ носит обобщенный характер и касается не только сварочных работ, но и других видов соединений, поэтому «справочником» профессионального сварщика выступает пособие по расчету и конструированию сварных соединений стальных конструкций, разработанное тем же институтом. В пособии рассмотрены теоретические и практические вопросы расчета сварных соединений с угловыми швами. Правильные расчеты способны обеспечить экономию расходных материалов при высоких показателях прочности и надежности.

Расчетные сопротивления сварных соединений

Для разных соединений, а также разных напряженных состояний определены формулы расчета сопротивлений. Они приведены в виде таблицы. Согласно данным из этой таблицы, Для стыковых сварных соединений при сжатии, растяжении и изгибе определены следующие формулы расчета сопротивлений.

Ручная сварка:

• По пределу текучести – R _wy = R_y.
• По временному сопротивлению – R_wu = R_u.

Полуавтоматическая сварка:

• По пределу текучести – R_wy = 0,85 R_y.
• При деформации сдвига – R_ws = R_s.
• Для угловых швов R_wf=0,55*(R_wun/γ_wm).

Здесь R_wy — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести, R_y — расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести, R

wu — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению, R_u — расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению, R_ws — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу, R_s — расчетное сопротивление стали сдвигу, R_wf — расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва, R_wun — нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению.

Для швов, полученных в режиме ручной дуговой сварки, R

wun принимает значение временного сопротивления разрыва и определяется ГОСТом. Для автоматической и полуавтоматической сварки эти значения берутся из таблицы настоящего СНиП. Коэффициент надежности γ_wm равен 1,25 или 1,35, в зависимости от показателя R_wun.

Теоретическая база

Произвести расчет сварных соединений – это значит определить границы предельно допустимой нагрузки, исходя из технических свойств материала и самого шва. Для стыковых соединений нагрузки центрального сжатия и растяжения рассчитываются по формуле: N/tl_w ≤ R_wyγ_c.

N – предельная нагрузка.

t – минимальная толщина заготовок.

l

w – расчетная длина шва. Чтобы определить расчетную длину необходимо общую длину шва уменьшить на величину 2t.

γ_c – коэффициент условий работы. Параметр указан в отдельной таблице СНиП II-23-81.

Угловые швы испытывают продольные и поперечные нагрузки. Расчет производится на два среза, один из которых представляет собой сечение по металлу, а другой – по границе сплавления. В первом случае необходимо пользоваться формулой:

N/(β_fk_fl_w) ≤ R_wfγ_wfγ_c, где коэффициент β_f берется равным 0,7, k_f – катет углового шва, l_w – расчетная длина, коэффициенты условий работы γ равны единице, кроме некоторых климатических районов, где он составляет 0,85. Более точные значения коэффициентов при различных параметрах катетов швов берутся из таблицы:

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки d, мм	Положение шва	Коэффициент	Значения коэффициентов βf и βz при катетах швов, мм
			3-8	9-12	14-16	18 и более
Автоматическая при d = 3 — 5	В лодочку	βf	1,1			0,7
		βz	1,15			1
	Нижнее	βf	1,1	0,9		0,7
		βz	1,15	1,05		1
Автоматическая и полуавтоматическая при d = 1,4 — 2	В лодочку	βf	0,9		0,8	0,7
		βz	1,05		1
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное	βf	0,9	0,8	0,7
		βz	1,05	1
Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при d < 1,4 или порошковой проволокой	В лодочку нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное	βf	0,7
		βz	1

 

Угловые швы после расчета размеров должны свариваться электродами или проволокой. Расчетные сопротивления были приведены выше. Они касаются элементов из стали с высшей степенью текучести до 285 МПа. Значение R_wf  должно превышать значение R_wz.

При ведении ручной дуговой сварки R_wf превышает R_wz в 1,1 раза. Однако этот показатель не должен быть более R_wzβ_z / β_f. Для сталей с пределом текучести более 285 МПа справедливо следующее соотношение:

R_wz < R_wf ≤ R_wzβ_z / β_f.

Группы климатических районов, влияющих на коэффициент работы, назначены в одной из таблиц приложения к СНиП.

К понятию расчета сварного шва относится также определение момента сил, действующих перпендикулярно плоскости шва. Для соединений, в которых присутствуют угловые швы, данный показатель также рассчитывается по двум сечениям.

В сечении по металлу:

 

В сечении по границе сплавления:

M – рассчитываемый момент;

W_f – момент силы сопротивления сечения по металлу;

W_z – момент силы сопротивления сечения по границе сплавления.

Момент сил, действующих в плоскости шва, определяется следующим образом:

по металлу шва.

по границе сплавления:

J_fx и J_fy – моменты инерции сечения по металлу, взятые относительно главных осей этого сечения;

J_zx и J_zy – моменты инерции по границе сплавления;

x и y – координаты точки шва, которая максимально удалена от его центра тяжести.

Можно рассчитать результирующее действие продольных и поперечных сил, а также момент этой результирующей. Если геометрическую сумму напряжений в сечении по металлу обозначить, как τ_f, а в сечении по границе – τ_z, то необходимые условия расчета будут выглядеть следующим образом:

τ_f ≤ R_wfγ_wfγ_c;

τ_z ≤ R_wzγ_wzγ_c.

Для сварных стыковых соединений определено соотношение, согласно которому оцениваются нормальные напряжения в сварном шве. Но так как эта формула приведена для распределения нагрузки на балку, то величины напряжений по плоскостям балки следует заменить на нормальные напряжения в зоне шва по взаимно перпендикулярным направлениям. Получится следующее выражение:

Осталось рассмотреть еще одно соединение – тавровое. В ситуации, когда разделка кромок подразумевает неполный провар, расчет продольной нагрузки производится следующим образом:

 

Формулы приведены соответственно для двух сечений. Величина h показывает глубину разделки кромок.

Онлайн

Несмотря на то, что в СНиП приложением предоставляются примеры расчета основных сварных соединений, читать данный документ может только профессиональный квалифицированный мастер с техническим образованием. Запоминать все формулы и параметры нет необходимости, так как существуют онлайн калькуляторы, позволяющие провести расчеты по заданным параметрам. Например, можно провести расчет сварного шва на срез онлайн, выбрав тип соединения.

• Стыковое соединение с прямым и косым швом. Параметры ввода: угол скоса, толщина детали, предельно допустимые напряжения растяжения или сжатия. Калькулятор рассчитает предельно допустимые усилия.
• Hахлесточное соединение. Параметры ввода: катет шва, периметр угловых швов, допускаемое напряжение на срез. Результат – допускаемое усилие.
• Tавровое соединение. Параметры ввода: катет шва, толщина и ширина элемента, допускаемое напряжение шва на срез. Результат – допускаемое усилие.

Возможности калькуляторов ограничены видами сварных швов. Некоторые программы могут производить расчеты для следующих случаев:

• тавровое соединение, обеспечивающее лучшую передачу усилий;
• соединение с накладками;
• пробочное соединение;
• соединение с прорезями;
• соединение, на которое действует изгибающий момент.

Программа для расчета сварного шва. V 2.1

, 20 февраля 2009 в 14:42

#1

Спасибо большое, неплохая работа! Давно искал нечто подобное простое и удобное!
Есть еще что нибудъ, можешь поделиться?

wasilij1973 , 20 февраля 2009 в 20:49

#2

Есть и еще, но все (как кстати и эта) сделаны для себя. Поэтому много упрощений: отсутствует нормальный «help», пути временных файлов «прошиты» по умолчанию и т.д. Можно сделать получше, но это все время. Будет готово что-то к общему потреблению- выложу.
Здесь, думаю, разберетесь с подбором длины шва. Щелкнув на надписях (поочередно на всех трех) получаем длину, на кнопку Оk- значение автоматом заносится в исходные данные. Также если винда настроена не на запятую, а на точку- beta ввести с точкой. Если появилось сообщение о превышении макс.длины- это ограничение для флангового шва (п.12.8 г)СНиП), но расчет все-равно производится.
Вот пункт справки и выложил…

wasilij1973 , 21 февраля 2009 в 16:17

#3

Не молчите, пожалуйста, какие впечатления?

Паша П.М. , 21 февраля 2009 в 16:21

#4

У меня почему-то считает только с коэф. высоты шва =1
Со всеми другими не считает(((

wasilij1973 , 21 февраля 2009 в 16:28

#5

Цитата: «если винда настроена не на запятую, а на точку- beta ввести с точкой.»

Паша П.М. , 21 февраля 2009 в 17:07

#6

wasilij1973, да, чёто я туплю в праздники:)
Прикольная прога

wasilij1973 , 21 февраля 2009 в 18:22

#7

Жду замечаний и пожеланий…

Паша П.М. , 21 февраля 2009 в 19:58

#8

Я думаю стОит унифицировать изменить ед.изм. Слишком большое разнообразие. Длины: м, см, мм; усилие: т, кг. Сделать: длины в см и усилия в кг. (т.к. напряжения у вас в кг/см2)

Владимир М , 22 февраля 2009 в 10:11

#9

Перезалей, beta дружит с точкой десятичного разделителя, а значение в списке с запятой непорядок. Исправляй ошибку!

Владимир М , 22 февраля 2009 в 10:16

#10

И еще при «записать расчет» выводит ошибку. Вопрос в какую версию ворда он переводит у меня Office 2007

ScadSoft — Содержание

Кристалл

• Содержание

• Расчет прочности и жесткости сварной балки двутаврового сечения
• Расчет прочности и жесткости прокатной балки двутаврового сечения
• Расчет прочности и жесткости прокатной балки двутаврового сечения
• Расчет прочности и жесткости прокатной балки двутаврового сечения
• Расчет прочности и жесткости сварной балки двутаврового сечения
• Расчет центрально-сжатой колонны из сварного двутаврового профиля
• Расчет сквозной центрально-сжатой колонны из двух сплошностенчатых ветвей швеллерного сечения на планках

• Расчет центрально-сжатой колонны сварного двутаврового сечения
• Расчет центрально-сжатой колонны сквозного сечения из двух прокатных швеллеров

• Расчет прочности и жесткости балок настила для нормального типа балочной клетки
• Расчет прочности и жесткости балок настила для усложненного типа балочной клетки
• Расчет прочности и жесткости второстепенных балок для усложненного типа балочной клетки
• Расчет прочности и жесткости главных балок балочных клеток

• Расчет верхнего пояса фермы из неравнополочных уголков

• Расчет базы сплошностенчатой колонны двутаврового сечения
• Расчет базы сплошностенчатой колонны двутаврового сечения
• Расчет базы сплошностенчатой колонны двутаврового сечения

• Расчет сварного соединения с угловыми швами на действие изгибающего момента
• Расчет сварного соединения с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения швов
• Расчет сварного соединения с угловыми швами при одновременном действии продольной и поперечной сил
• Расчет крепления растянутого стержня из двух уголков к фасонке
• Расчет сварного соединения опорного столика с полкой колонны
• Расчет крепления опорного столика к полке колонны на действие силы, приложенной с эксцентриситетом
• Расчет сварного стыка элементов на накладках
• Расчет сварного соединения на действие момента в плоскости угловых швов
• Расчет сварного крепления внахлест растянутого элемента
• Расчет сварного крепления растянутого стержня из двух уголков к фасонке

• Расчет нахлесточного болтового соединения листов стали на болтах обычной прочности
• Расчет нахлесточного болтового соединения листов стали на болтах обычной прочности
• Расчет болтового соединения уголкового профиля с фасонкой на болтах обычной прочности

• Расчет нахлесточного болтового соединения листов стали на высокопрочных болтах
• Расчет монтажного стыка пояса балки на высокопрочных болтах
• Расчет монтажного стыка стенки балки на высокопрочных болтах
• Расчет нахлесточного болтового соединения листов стали на высокопрочных болтах

Расчет на прочность сварного шва: формулы и примеры

Прочность сварных соединений — это возможность в определенных условиях выдерживать нагрузки, не разрушаясь от силовых воздействий. Нагрузки при этом учитываются не только рабочие, но и предельные.

Рабочие состоят из внешних нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации от собственного веса и образующихся при сваривании напряжений. К предельным относят те, которые образуются при текучести в основном сечении и в при этом возникают максимально допустимые деформации и повреждения. Чтобы стыки были надежными и качественными, то перед процессом сваривания необходимо выполнить расчет на прочность сварного шва.

От чего зависит прочность сварочного стыка

Чтобы правильно вычислить прочность сварного шва, необходимо знать какие факторы влияют на прочностные характеристики. Главное условие для создания прочных соединений — соблюдение сварочной технологии.

Но есть также ряд других факторов, от которых зависит насколько качественным будут стыки:

• качество используемых материалов. Коэффициент прочности сварного шва напрямую зависит от того, насколько правильно подобран окружающий металл и какими характеристиками он обладает;
• расходные материалы. Неверно подобранные присадки или электроды не способны сформировать надежное соединение;
• сварочное оборудование должно отвечать требуемой мощности и технологии сварки;
• надежность и качество провара зависит от режима сварки, в частности от силы тока и полярности;
• качество заготовок. На кромочных стыках не должно быть никаких изъянов и вкраплений, поскольку это нарушает форму и прочность шва.

Каждый из этих параметров должен учитываться при планировании сварочных работ и от каждого из них зависит насколько точно будет произведен расчет на прочность сварных соединений.

Как рассчитать на прочность сварочные швы

В зависимости от того, как размещены при сваривании соединяющие элементы, выделяют разные типы швов: угловые, стыковые, тавровые, нахлесточные. На фото ниже можно посмотреть разные способы соединения между собой свариваемых деталей.

Для каждого вида соединений расчет сварных швов на прочность проводится индивидуально и с учетом разных параметров. Прочностные значения стыковых швов определяются по номинальному сечению проваренного участка, на котором отсутствуют наплывы. Для угловых соединений прочностные показатели определяет катет.

В любом случае прежде чем осуществлять расчет прочности сварного шва, необходимо вычислить площадь его поперечного сечения. Установить сечение можно при умножении длины и толщины сварочного соединения.

Определить допускаемое усилие в стыке при растяжении можно по формуле: Р = σp × S × I

При сжатии формула несколько другая: Р = σсж × S × I

Условные обозначения в формулах следующие:

• S — толщина элементов, которые соединяются техникой сваривания;
• I — длина сварочного соединения;
• σp — допустимое напряжение при растяжении;
• σсж — допустимое напряжение при сжатии.

Вычислить какой прочностью будет обладать нахлесточный шов можно по формуле: Р = τср × 0,7К × I, в которой:

• Р — допустимо возможное усилие;
• τср — показатель допускаемого напряжения металла, наплавленного при срезе;
• К — длина катета, которая в формуле проставляется с коэффициентом 0,7;
• I — протяжность соединительного стыка.

Вычисляя несущие возможности стыкового шва необходимо ориентироваться на напряжение, которое является допустимым в самом опасном сечении (s), а также на напряжение, зависящее от предела текучести (HSЭ). Выдерживание соотношений этих двух показателей является обязательным и только при полном их соответствии элемент металлоконструкции будет удовлетворять все выдвигаемые к прочностным характеристикам требования.

Основная задача при подготовке к свариванию металлоконструкций — не превысить максимально допускаемые напряжения рассчитывая прочность сварного шва на разрыв, таблица коэффициентов которого есть на специализированных сайтах в интернете в свободном доступе.

Онлайн расчет прочности стыков

Проведение предварительных расчетов прочности перед свариванием металлоизделий позволяет предотвратить неточности и браки, приводящие к разрушению конструкций. Чтобы безошибочно провести расчет сварных швов на прочность примеры готовых вычислений могут послужить в качестве инструкций правильности выполнения всех действий. А исчислять прочностные свойства лучше всего в онлайн режиме, воспользовавшись специальными программами «Калькулятор прочности».

С помощью программы не составить сложности без погрешностей вычислить несущую способность швов по длине и катету, подобрать диаметр арматуры согласно требуемой на разрыв нагрузки, установить площадь поперечного сечения и рассчитать другие значения, от которых зависит прочность и надежность сварных конструкций.

Интересное видео

Расчет сварного соединения с угловыми швами на действие изгибающего момента

b_f=18 см; t_f=0,8 см; t_w=0,6 см; h_w=24 см; h=25,6 см;

Цель: Проверка режима расчета сварных соединений

Задача: Выполнить проверку сварного соединения на угловых швах на действие изгибающего момента

Ссылки: Пособие к главе СНиП II-23-81. Сварные соединения. 1984. С. 28-29.

Соответствие нормативам: СНиП II-23-81*, СП 16.13330, ДБН В.2.6-163:2010

Имя файла с исходными данными:

 

Исходные данные:

М = 75 кНм	Изгибающий момент
Ryn = 345 МПа, Run = 490 МПа	Сталь 15ХСНД
Rwf = 215 МПа, βf = 0,9	Сварка полуавтоматом в углекислом газе проволокой диаметром 2 мм марки Св-08Г2С в нижнем положении
γwf = γc = 1	Коэффициенты условий работы

 

Параметры КРИСТАЛЛ:

Сталь: C345  категория 3

Коэффициент надежности по ответственности	1
Коэффициент условий работы	1
Коэффициент условий работы соединяемых элементов	1
Группа конструкций по таблице 50* СНиП II-23-81*	1

 

Свойства материалов сварки
Нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению, Rwun	49949,032 Т/м2
Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва, Rwf	21916,412 Т/м2
Вид сварки	Автоматическая и полуавтоматическая при диаметре сварной проволоки не менее 1.4-2.0 мм
Положение шва	Нижнее
Климатический район	с температурой  t > -40°C

 

Тип	Параметры
Сечение — Полный каталог профилей ГОСТ. Двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83  26Ш1	Катет шва у полки = 4 мм Катет шва у стенки = 4 мм

Усилия

N = 0 Н
M_y = 75000 Нм
Q_z = 0 Н
M_z = 0 Нм
Q_y = 0 Н

 

Сравнение решений

Фактор	Прочность по металлу шва
Теория	208/215 = 0,967
КРИСТАЛЛ	0,951
Отклонение, %	1,655

 

Комментарии

Отклонения в результатах расчета связано с различиями в исходных данных. В данном режиме программа КРИСТАЛЛ позволяет выбрать сечение двутавра только из сортамента металлопроката. В теоретическом решении задан двутавр с размерами сечений, которые не имеют точного сортаментного аналога. При проверке соединения с помощью программы КРИСТАЛЛ был выбран наиболее близкий двутавр – Двутавр 26Ш1 по ГОСТ 26020-83

Расчет сварных соединений: методика, формулы и инструменты

Сварка — наиболее доступный, надежный и эффективный способ соединения отдельных деталей при создании металлоконструкций. При соблюдении сварочных технологий швы получаются прочными, а готовые изделия качественными. Но в зависимости от условий проведения сварки, толщины и вида свариваемого металла характеристики соединений могут быть разными. Определить насколько прочным и монолитным будет изделие поможет расчет сварных швов, проведенный перед процессом сваривания.

Выполненный в процессе составления проекта расчет сварных соединений позволяет выбрать правильно материал, которые будет обладать достаточным запасом прочности и сможет выдерживать возлагаемые на него нагрузки.

Методика расчета соединений

Различают несколько разновидностей сцеплений металла и для каждой из них расчет сварного шва проводится индивидуально. В зависимости от расположения свариваемых деталей соединения разделяются на:

• угловые, когда перпендикулярно одна к другой располагаются свариваемые детали. Для повышения прочности конструкции необходимо правильно определить предельные усилия на сварной угловой шов;
• стыковые. Здесь соединяются торцы деталей, при этом одна часть выступает продолжением второй. Такой способ сцепления сопровождается минимальными показателями концентрации напряжения и считается самым рациональным. Швы могут быть прямыми и косыми;
  
• нахлесточные, при которых элементы деталей немного накладываются один на другой. Как правило применяют такую технологию при сваривании металлов, толщина которых не превышает 5 мм, когда необходимо укрепить шов;
• тавровые. Внешне напоминают угловые. Скрепляемые элементы располагаются под прямым углом друг к другу, но соединяются торцами. При производстве металлоконструкций такие стыки применяются довольно часто. Им характерна простота исполнения, экономичность и высокая прочность. Для качественного выполнения такого типа соединений хорошим помощником будет методичка, расчет таврового сварного соединения по ней можно выполнить с безупречной точностью, и избежать возможных ошибок.

Как рассчитывают сечение сварного углового шва или других видов соединений? Существуют общепринятые формулы, по которым проводится расчет сварочных швов разных стыков. Также в свободном доступе в интернете есть специальная программа расчета сварных соединений, по которой при введении необходимых параметров можно получить требуемый результат.

Какие параметры потребуются для расчета

Чтобы с минимальной погрешностью провести расчет сварки, следует знать какие параметры влияют на прочность стыков. Для определения процесса сжатия и растяжения материала следует применять формулу:

При расчете потребуются следующие показатели:

• Yс — коэффициент преобладающих на рабочем месте условий. параметр общепринятый, указан в стандартизованных таблицах. Его просто необходимо вставить в формулу, по которой совершается расчет сварного углового шва;
• Rу — сопротивление свариваемого материала с учетом предела текучести. Определяется по стандартным таблицам;
• Ru — сопротивление металла в соответствии временного сопротивления. Значения для подставки в формулу нужно поискать в таблицах;
• N — максимально допустимая нагрузка, которую шов способен выдерживать;
• t — минимальная толщина материала свариваемых элементов;
• lw — наибольшая длина сварного соединения, при расчете ее уменьшают на 2t;
• Rwу — определяемое в зависимости от предела прочности сопротивление.

В случае, когда необходимо сварить в единую конструкцию разные по структуре металлы, показатели Ru и Ry берутся по материалу с наименьшей прочностью.

Так же если требуется провести расчет сварочного шва на срез, то показатели следует выбирать того материала, у которого прочность меньше.

При проектировании стальных конструкций основным требованием является обеспечение максимально возможной прочности стыка и неподвижности соединяемых им элементов. Согласно требований и с учетом расположения и размеров швов можно с точностью установить оптимальный их тип. Если для создания металлоконструкции требуется выполнить сразу несколько швов, то располагать их необходимо таким образом, чтобы на каждый из них равномерно распределялась нагрузка.

Определить такие параметры можно посредством математических вычислений. Если полученные результаты будут неудовлетворительными, то в конструкцию необходимо внести изменения и еще раз провести все расчеты с новыми параметрами.

Особенности расчетов для изделий с угловыми стыками

Определение длины сварного шва на отрыв проводится с учетом силы, направленной к центру тяжести. Сечение при подсчетах следует выбирать с высокой степенью опасности.

Расчет сварного шва на срез осуществляется по формуле:

Вне зависимости от типа металлов каждый из показателей влияет на прочность стыков:

• N — максимальная нагрузка, которая на стык оказывает давление;
• ßf, ßz — указаны в таблице и не зависят от марки стали. Как правило ßz равно 1, ßf — 0,7;
• Rwf — значение сопротивления срезу. Указано в таблицах ГОСТов;
• Rwz — существующее на линии стыка сопротивлению. Значения стандартные и берутся из таблицы;
• Ywf — составляет 0,85 для стыка, материалу которого свойственно сопротивление 4200 кгс/см²;
• Ywz — для всех марок стали составляет 0,85;
• с — коэффициент условий рабочей среды, стандартное значение из таблиц;
• kf — указывает на толщину создаваемого шва, измерять следует по линии сплавления;
• lw — исчисляется по общей длине стыка, уменьшенного на 10 миллиметров.

Вычислять значения можно по линии соединения или по свариваемому материалу. Расчет угловых сварных швов выполняется на основании сечения.

Чтобы понять, как правильно осуществить расчет сварных соединений и конструкций примеры и задачи можно посмотреть на специализированных сайтах в интернете.

Расчеты при нахлесточных стыках

Расчет сварочного шва, выполняемого внахлест выполняется с учетом типа и положения соединения, поскольку при такой технике стыки могут быть угловыми, лобовыми и фланговыми.

При сваривании металлических деталей внахлест определяется прочность линии скрепления и минимальная площадь сечения. Формула площади сварного шва подразумевает использование меньшей высоты треугольника условного стыка. При одинаковых размерах катетов этого треугольника для ручной сварки высота составляет 0,7.

При автоматической и полуавтоматической сварке глубина нагревания материала больше, поэтому за высоту принимаются указанные в типовых таблицах условные показатели.

Как рассчитать длину сварочных стыков от массы металла

Для определения длины соединения существует формула, обозначающая соотношение массы наплавки на протяженности одного метра спая.

Формула следующая: L = G/F × Y, в которой L обозначает протяженность сварочного шва, G — вес наплавляемого металла, F — площадь поперечного сечения, Y — удельный вес присадки.

Полученное значение следует умножить на определенные измерениями метры. Чтобы правильно провести исчисления целесообразно предварительно посмотреть пример, расчет длины сварного шва по которому выполнен в реальности.

Нужно понимать, что ни одна формула не способна обеспечить безупречно точного результата. Расходный материал следует покупать с запасом примерно 5-7%. Иногда удается немного сэкономить на присадке, но это под силу только опытным сварщикам, обладающим соответственными навыками.

Порядок проведения расчетов сварных стыков

Чтобы определить какие нагрузки способен выдерживать образуемый при сварке стык, необходимо правильно подобрать все необходимые данные для расчета сварного шва. Предотвратить ошибки при математических исчислениях можно, если при их выполнении придерживать следующего порядка:

1. Определить с минимальными погрешностями пространственное положение, форму и размеры, характерные сварочному соединению.
2. Далее на контактируемую со свариваемым элементом площадь повернуть следует опасное сечение (с наивысшим напряжением). Необходим поворот в случаях, когда на исследуемой конструкции плоскость стыка не соответствует его сечению. После поворота должно образоваться новое сечение, которое называют расчетным.
3. Дальнейшие действия состоят в поиске на образовавшемся вследствие поворота сечении центра масс.
4. Следующий этап — перемещение в центр масс внешней приложенной нагрузки.
5. Установить какое напряжение в расчетном сечении возникает в момент воздействия всех силовых нагрузок, в частности нормальной и поперечной усилий, изгибающего и крутящего моментов.
6. Когда известно напряжение необходимо найти в сечении точку, подвергающуюся наибольшим нагрузкам. В этой точке все воздействующие на поверхность нагрузки сочетаются одновременно, что позволяет установить суммарную. В итоге получается максимум, которому шов будет подвергаться.
7. Вычисляется максимально допустимое напряжение, которое будет оказывать силовое воздействие на полученный в результате сварки шов.
8. Завершающий этап состоит в сравнении максимальных показателей суммарного и допустимого напряжений. Это позволит получить расчетное сопротивление сварного шва и определить размеры, которые обеспечат полноценную и безопасную эксплуатацию создаваемой металлоконструкции. Для большей достоверности полученной информации рекомендовано провести дополнительный проверочный расчет.

Не нужно забывать о том, что актуальным расчет сварного шва на срез или прочность будет только в том случае, когда строго соблюдена технология создания соединений. В любом случае важно и нужно рассчитывать стыки, поскольку только с точность установленные параметры способны обеспечить прочные и долговечные сварочные соединения.

Дефекты сварных соединений при неправильных расчетах

В случае со сварочными металлоконструкциями следует понимать, что эффективная и безопасная их работа и расчет угловых сварных швов, стыковых, тавровых или нахлесточных непосредственно взаимосвязаны между собой. Если проигнорировать или же неправильно выполнить исчисления, то существенно повышаются риски образования дефектов и неточностей в готовом изделии.

Чаще всего возникают следующие браки:

• подрезы. Образуются по линии соединения или возле него канавки, приводящие к быстрому разрушению конструкции;
• поры. Визуально они практически незаметны, возникают вследствие проникновения газов, образующихся в процессе плавления электрода и металла;
• непровары. Участки, на которых недостаточно расплавился металл, в результате чего на варочном стыке возникли пробелы;
• сторонние включения. Одна из наиболее опасных ошибок, вследствие которой значительно понижается прочность соединения и со временем в нем возникают трещины;
• холодные и горячие трещины. Первые образуются после остывания конструкции из-за окисления в процессе плавления. Вторые возникают в процессе плавления металла при нарушении сварочной технологии, например, при неправильном выборе электродов.

Избежать всех этих дефектов можно если предварительно выполнить вычисления по существующим формулам. Это поможет создать качественные соединения, способные выдерживать критические нагрузки и усилия при эксплуатации конструкции.

Калькуляторы сварных швов

Существуют специализированные калькуляторы, с помощью которых без особых навыков несложно провести расчет длины сварного шва, определить оптимальные параметры угловых, точечных и стыковых соединений.

Проверить по калькулятору можно все существующие типовые стыки с прилагаемыми к ним нагрузкам с разными силовыми усилиями. Исчисления помогут выбрать подходящий к конкретной конструкции размер и тип стыкового соединения, а также безошибочно подобрать материал для сваривания. Расчеты позволяют установить необходимые геометрические значения сварочного шва и провести его проверку на прочность.

Не рекомендовано к точечным соединениям, стыкам с разделкой кромок и к электрозаклепкам прилагать усталостную нагрузку, поскольку расчет таких швов не поддерживается и результаты будут неточными. Также при вычислениях не учитываются изменения механических характеристик металлов, возникающие вследствие воздействий остаточных напряжений и температурных режимов.

Инструменты для контроля размеров сварных швов

Геометрические параметры сварочных соединений определяются с помощью специальных инструментов, позволяющих с минимальными погрешностями измерить основные показатели и характеристики, выполненных технологией сваривания конструкций.

К числу таких инструментов принадлежат типовые шаблоны, универсальные устройства и измерители, принцип действия которых состоит на замерах одного конкретного параметра.

У каждого профессионального сварщика должен быть в наличии набор измерительных инструментов для проведения замеров для предварительных расчетов перед процессом сваривания, а также определения качества шва готовой конструкции.

Интересное видео

RoyMech — Расчет прочности сварных швов

Содержание этой страницы: Соответствующие стандарты ….. Переменные, связанные со сварными швами ….. Принципы руководства ….. Таблица Основные расчеты сварных швов … Оценка угловых швов … Примеры расчета угловых швов ….. Свойства угловых швов как линий ….. Пример расчета торсионного шва. используя векторы ….. Мощность угловых швов ….. Расчетная прочность угловых швов ….. Введение Следующие ниже примечания являются общими инструкциями, показывающими методы расчет прочности и размеров сварных швов.Сварные соединения часто бывают критически важны, влияющие на безопасность проектных систем. это Важно, чтобы примечания и данные ниже использовались только для предварительного проектирования оценки. Окончательный рабочий проект должен быть оформлен формально. используя соответствующие нормы и стандарты, а также справочные документы по качеству Соответствующие стандарты BS 5950-1: 2000 .. Использование стальных конструкций в строительстве. Свод правил для дизайна. Профильный прокат и сварной BS EN 10025-1: 2004 — Горячекатаный прокат из конструкционных сталей.Общие технические условия поставки Переменные, относящиеся к сварным соединениям Прочность наплавленного материала шва Вид стыка и сварного шва .. важно Размер шва ..важно Расположение сварного шва по отношению к соединяемым деталям .. важно Виды напряжений, которым подвергается сварной шов Условия, при которых выполняется сварка Тип оборудования, используемого для сварки Навык сварщика Принципы руководства Следует использовать значительный запас прочности (3-5), а в случае колебаний нагрузки присутствуют, тогда необходимо включить дополнительные расчетные запасы, чтобы учесть усталость Используйте минимальное количество присадочного материала в соответствии с требованиями работы Постарайтесь спроектировать соединение так, чтобы путь нагрузки не проходил через сварной шов В таблице ниже приведены приблизительные значения напряжений, надеюсь, для удобного путь. Для случая прямого нагружения напряжения стыкового шва являются растягивающими / сжимающими σ t для угловых швов Предполагается, что напряжения равны сдвигу τ s , приложенному к сварному шву. Для стыковых сварных соединений, подверженных изгибу, напряжения стыкового сварного шва возникают из-за напряжения растяжения / сжатия σ b и прямого сдвига. напряжение τ с . В этих случаях расчетное базовое напряжение должно быть σ r = Sqrt (σ b 2 + 4τ s 2 ) Для угловых сварных швов, подверженных изгибу, все напряжения в угловых швах представляют собой напряжения сдвига. От изгиба τ b и от сдвига τ с В этих случаях основное расчетное напряжение обычно составляет τ r = Sqrt (τ b 2 + τ с 2 ) Напряжения от суставов, подверженных торсионной нагрузке, включая напряжение сдвига от приложенной нагрузки и касательные напряжения от крутящей нагрузки. Полученные напряжения следует сложить векторно позаботившись о выборе места наибольших напряжений. Таблица сварных швов кронштейна, подверженных прямым и изгибающим напряжениям Оценка групп угловых швов справочные примечания и таблица Свойства угловых швов в виде линий Важное примечание: описанные ниже методы основаны на простом методе расчета. напряжения сварного шва, как указано в BS 5950- пункт 6.7.8.2. Другой метод, указанный в BS 5950 — 1, пункт 6.7.8.3. в качестве метода направления используется метод разрешения передаваемых сил по толщине сварных швов на единицу длины в поперечные силы (F T ) и продольные силы (F L ). В какой-то степени я проиллюстрировал этот метод в примерах ниже Метод оценки групп угловых швов, рассматривающий сварные швы как линии, является разумным. безопасный, консервативный и очень удобный в использовании. a) Сварной шов, подверженный изгибу …. См. Таблицу ниже для типичных единиц измерения площади и единицы Моменты инерции Угловой шов, подверженный изгибу, легко оценить следующим образом. 1) Площадь углового шва A и .. (единица толщины) рассчитывается с учетом сварного шва. составляет одну единицу толщины. 2) (единица) Момент инерции I и рассчитывается исходя из сварного шва составляет одну единицу толщины .. 3) Определяется максимальное напряжение сдвига из-за изгиба … τ b = M.y / I u 4) Определяется максимальное напряжение сдвига из-за прямого сдвига.. τ с = P / A 5) Результирующее напряжение τ r = Sqrt (τ b 2 + τ с 2 ) 6) Путем сравнения расчетной прочности p w с результирующее напряжение τ r вычисляется значение толщины сварного шва, а затем размер сварного шва. т.е. если τ r / p w = 5, то толщина горловины t = 5 единиц и размер приварной лапы h = 1,414т a) Сварка, подверженная кручению …См. Таблицу ниже с указанием типичных площадей и единиц Полярные моменты инерции Угловой шов, подверженный скручиванию, легко оценить следующим образом. 1) Площадь углового шва A и (единица толщины) рассчитывается с учетом сварного шва. составляет одну единицу толщины 2) (единица) полярный момент инерции J и рассчитывается с учетом сварного шва толщиной в одну единицу .. Полярный момент инерции J = I xx + I yy 3) Определяется максимальное напряжение сдвига из-за кручения…τ t = Tr / J u 4) Определено максимальное напряжение сдвига из-за прямого сдвига. τ s = P / A u 5) Результирующее напряжение τ r равно векторная сумма τ t и τ s . r выбран, чтобы дать максимальное значение τ r 6) Путем сравнения расчетной прочности p w с результирующим напряжением τ r вычисляется значение толщины сварного шва, а затем размер сварного шва. т.е. если τ r / p w = 5, то толщина горловины t = 5 единиц и размер приварной лапы h = 1,414.t Примеры расчетов углового шва Пример сварного шва на кручение. P = приложенная нагрузка = 10000 Н P w = Расчетная прочность = 220 Н / мм 2 (Электрод E35, сталь S275) Расчетная прочность b = 120 мм. d = 150 мм x = b 2 /2 (b + d) = 27 мм.. (Из таблицы ниже) y = d 2 /2 (b + d) = 42 мм .. (Из таблицы ниже) Простой метод, как пункт 6.8.7.2 BS 5950 … Векторная сумма напряжений от сил и моментов не должна превышать расчетную. прочность P w A u = Площадь горловины агрегата = (Из таблицы ниже) b + d = (120 + 150) = 270 мм 2 Для получения радиуса усилия от центра тяжести сварного шва A = 250 -27 = 223мм Момент M = P.r = 10000,223 = 2,23,10 6 Н.мм J u = [(b + d) 4 — 6b 2 d 2 ] / 12 (b + d) = 1,04,10 6 .. (Из таблицы) Необходимо определить точку, подверженную наибольшему напряжению сдвига. Для сварного шва, подверженного только кручению это будет просто точка, наиболее удаленная от COG. Однако поскольку сварной шов подвержен кручение и прямой сдвиг задача более сложная. Нормальный метод Определение напряжений в этих случаях заключается в использовании векторного сложения. Как правило, целесообразно рассчитать общее напряжение сдвига в обоих положениях, используя метод, описанный ниже: и выберите самый высокий. В этом примере используется метод разрешения напряжений в направлениях x и y Первая рассматриваемая точка Z Горизонтальное расстояние от центра тяжести r zh = 120-27 = 93 мм Вертикальное расстояние от центра тяжести r zv = 42 мм Вертикальное напряжение τ v = τ sv + τ tv τ sv = P / A u = 10000/270 = 37 Н / мм 2 τ tv = M.r zh / J u = 2,23,10 6 .93 / 1,04,10 6 = 199 Н / мм 2 τ v = 236,45 Н / мм 2 Горизонтальное напряжение τ h = τ sh + τ th τ sh = 0 τ th = Mr zv / J u = 2,23,10 6 .42 / 1 , 04.10 6 = 90 Н / мм 2 τ h = 90 Н / мм 2 Результирующее напряжение на сварном шве при z τ r = Sqrt (τ h 2 + τ v 2 ) = 253 Н / мм 2 Теперь рассмотрим точку w Горизонтальное расстояние от центроида r wh = 27 мм Вертикальное расстояние от центра тяжести r wv = 150-42 = 108 мм Вертикальное напряжение τ v = τ sv — τ tv τ sv = P / A u = 10000/270 = 37 Н / мм 2 τ tv = M.r wh / J u = 2,23,10 6 ,27 / 1,04,10 6 = 57,9 Н / мм 2 τ v = 20,86 Н / мм 2 Горизонтальное напряжение τ h = τ sh + τ th τ sh = 0 τ th = Tr wv / J u = 2,23,10 6 .108 /1,04.10 6 = 231,6 Н / мм 2 τ h = 231,6 Н / мм 2 Результирующее напряжение на сварном шве при w τ r = Sqrt (τ h 2 + τ v 2 ) = 232,5 Н / мм 2 Максимальное напряжение аналогично, но наибольшее в точке z…. Расчетная прочность p w для материала шва 220 Н / мм 2 Толщина сварного шва должно быть 253/220 = 1,15 мм. Таким образом, размер сварного шва составляет 1,414. 1,15 = 1,62 мм использовать угловой шов 3 мм Метод направления в соответствии с пунктом 6.8.7.3 BS 5950 L = Длина сварного шва толщиной 1 ед. = (Из таблицы ниже) b + d = (120 + 150) = 270 мм Для получения радиуса усилия от центра тяжести сварного шва (Cog). A = 250-27 = 223 мм Момент M = P.r = 10000,223 = 2,23,10 6 Н.мм J u = полярный момент инерции сварного шва толщиной 1 ед. (мм). = [(b + d) 4 — 6b 2 d 2 ] / 12 (b + d) = 1,04,10 6 мм 4 / мм..( из таблицы) Это необходимо найти точку, подверженную наибольшему напряжению сдвига .. Для сварного шва, подверженного только кручению это будет просто точка, наиболее удаленная от COG. Однако поскольку сварной шов подвержен кручение и прямой сдвиг задача более сложная.Нормальный метод Определение напряжений в этих случаях заключается в использовании векторного сложения. Как правило, целесообразно рассчитать общее напряжение сдвига в обоих положениях, используя метод, описанный ниже: и выберите самый высокий. В этом примере используется метод разрешения напряжений в направлениях x и y Первая рассматриваемая точка Z Горизонтальное расстояние от центра тяжести r zh = 120-27 = 93 мм Вертикальное расстояние от центра тяжести r zv = 42 мм Вертикальное усилие / мм ход F v = F sv + F tv F sv = P / L = 10000/270 = 37 Н / мм бег F tv = M.r zh / J u = 2,23,10 6 .93 / 1,04,10 6 = 199 Н / мм ход F v = 236,45 Н / мм ход Горизонтальная сила / мм ход для блока (мм) ширина сварного шва F h = F sh + F th F sh = 0 F th = Mr zv / J u = 2,23,10 6 .42 / 1,04,10 6 = 90 Н / мм ход F h = 90 Н / мм ход Результирующая сила на сварном шве / мм проход при z F r = Sqrt (F h 2 + F v 2 ) = 253 Н / мм ход Теперь рассмотрим точку w Горизонтальное расстояние от центра тяжести r wh = 27 мм Расстояние по вертикали от центра тяжести r wv = 150-42 = 108 мм Вертикальные силы на мм пробега F v = F sv — F tv F sv = P / L = 10000/270 = 37 Н / мм бег F tv = M.r wh / J u = 2,23,10 6 0,27 / 1,04,10 6 = 57,9 Н / мм ход F v = 20,86 Н / мм ход Горизонтальный усилие / мм ход = F h = F sh + F th F sh = 0 F th = Mr wv / J u = 2,23,10 6 .108 /1,04.10 6 = 231,6 Н / мм, длина F h = 231,6 Н / мм, длина Удельная сила на сварном шве при w F r = Sqrt (F h 2 + F v 2 ) = 232,5 Н / мм ход Максимальный удельный вес максимален при z = 253 Н / мм пробега…. Что касается сварочной способности по продольным напряжениям P L для угловых швов Мощность угловых швов Пропускная способность для сварного шва 3 мм с использованием электрода E35 из стали S275 составляет 462 Н / мм. Этого шва было бы более чем достаточно. Пример сварного шва при изгибе .. P = 30000 ньютонов d = 100 мм b = 75 мм y = 50 мм Расчетное напряжение p w = 220 Н / мм 2 (Электрод E35, сталь S275) Расчетная прочность Момент = M = 30000 * 60 = 18.10 5 Нмм Простой метод, как пункт 6.8.7.2 BS 5950 Площадь сварного шва устройства = A u = 2 (d + b) = 2 (100 + 75) = 350 мм 2 Момент инерции устройства = I u = d 2 (3b + d) / 6 = 100 2 (3,75 +100) / 6 = 5,42,10 5 мм 4 τ r = Sqrt (τ с 2 + τ b 2 ) τ с = P / A u = 30000/350 = 85,71 Н / мм 2 τ b = M.y / I u = 18,10 5 . 50 / 5,42,10 5 = 166,05 Н / мм 2 τ r = Sqrt (85,71 2 + 166.05 2 ) = 186,86 Н / мм 2 τ r / p w = 186,86 / 220 = 0,85 = Толщина горловины ….. (Толщина выступа для τ = 220 Н / мм 2 ) Длина ножки = Толщина выступа * 1,414 = 1,2 мм, используйте толщину сварного шва 3 мм. Примечание. Если длина ножки h = 1,2 мм используется в уравнениях в уместный часть «Таблицы сварных швов кронштейнов, подверженных прямым и изгибающим напряжениям» выше значение τ b = 198 Н / мм и значение τ с = 100 Н / мм 2 результатов с результирующим напряжение Sqrt (τ b 2 + τ s 2 ) = 222Н / мм 2 ..Что в целом согласие с вышеуказанным результатом Метод направления в соответствии с пунктом 6.8.7.3 BS 5950 Длина сварного шва единичной толщины = L = 2 (d + b) = 2 (100 + 75) = 350 мм Момент инерции / мм толщины горла = I u / мм = d 2 (3b + d) / 6 = 100 2 (3,75 +100) / 6 = 5,42,10 5 мм 4 / мм F r = Результирующая сила на единицу длины сварного шва. F s = Сила сдвига на единицу длины сварного шва. F b = Изгибающее усилие на единицу длины сварного шва. F r = Sqrt (F s 2 + F b 2 ) F s = P / L = 30000/350 = 85,71 Н на мм длины сварного шва F b = M.y / I u = 18,10 5 . 50 / 5,42,10 5 = 166,05 Н на мм длины сварного шва F r = Sqrt (85,71 2 + 166,05 2 ) = 186,86 Н на мм длины сварного шва. В данном случае для сварных швов с наибольшей нагрузкой тип нагрузки — поперечная нагрузка. Напряжение изгиба соответствует горизонтальному элементу, а напряжение сдвига — вертикальному элементу. Угол результирующей удельной нагрузки к горизонтальному элементу = arctan (85,71 / 166,5) = 27,5 o . Это угол с горлом шва θ = 45 o + 27,5 o = 72,5 o Ссылаясь на таблицу допустимых значений сварных швов, приведенную ниже. Допустимые значения сварного шва K рассчитываются как 1,36 для этого результирующего направления сил. P T = a.K.p w для сварочного электрода E35 используется со сталью S275 p w = 220 Н / мм 2 и, следовательно, P T = a * 300 Н / мм 2 .. Таким образом, сварной шов диаметром 3 мм (a = 2,1 мм) будет иметь расчетную пропускную способность 630 Н / мм и легко сможет выдерживают нагрузку 186,86 Н на мм пробега Свойства сварных групп со сварными швами, обработанными как линии — Принято считать, что использование свойств на основе единицы толщины сварного шва в расчетах для определения прочности сварных швов, как показано в примерах на эта страница.Свойства сварного шва I xx I yy и J принимаются. быть пропорциональным толщине сварного шва. Типичная точность этого метода расчет показан ниже … Это показано в таблице ниже д б ч я х х I гг J = I xx + I yy Точный 3 60 50 955080 108000 1063080 Простой 3 60 50 0 108000 1008000 Ошибка 6% 0 5% Примечание: ошибка, выявленная с помощью этого метода, уменьшается с увеличением h относительно d.Эта ошибка такова, что полученные конструкции консервативны. Пример, иллюстрирующий использование векторов напряжений Расчет на основе реальных размеров сварного шва 1) Площадь сварных швов (исходя из толщины сварного шва при 0,707,5 = 3,5 мм) Площадь = (57,3,5 + 2,55,3,5) = 584,5 мм 2 2) Момент площади около x-x = М площади = (57,3,5,3,5 / 2 + 2,55,3,5.2) = 35,40 … 5) Рассчитываются углы θ A , θ B , θ C и θ D .. θ A = θ B = tan -1 ((58,5-21) / 28,5) = 52,7 o θ C = θ D = tan — 1 ((21) / 28,5) = 36,4 или … 6) Прямое напряжение сдвига на площади = Сила / Площадь τ S = 5000/584 = 8,56 Н / мм 2 7) Момент на сварочной группе = Сила.Расстояние до центроида M = 5000. (100 + 21) = 6,05,10 5 Н · мм 8) Полярный момент инерции сварной группы = J = I xx + I yy I гг = 2. [55,3,5 3 /12 + 3,5,55. (50/2 + 3,5 / 2) 2 ] + 57 3 . 3,5 / 12 = 3 , 3,10 5 мм 4 I xx = 2. [55 3 ,3,5 / 12 + 3,5,55. (55/2 + 3,5 — 21) 2 ] + 3,5 3 57/12 + 3,5.57. (21-3,5 / 2) 2 = 2,097,10 5 мм 4 J = I xx + I yy = 5,4,10 5 мм 4 9) Напряжение от кручения τ TA = τ TB = M.r A / J .. и ..τ TC = τ TD = M.r C / J τ TA = 6,05 5 Н · мм 47,1 мм / 5,4,10 5 мм 4 = 52,8 Н / мм 2 τ TC = τ TD = 6.05 5 Н · мм. 35,4 мм / 5,4,10 5 мм 4 = 39,70 Н / мм 2 10) Получены результирующие напряжения τ RA , = τ RB и τ RA , = τ RB . путем графического добавления векторов напряжения, как показано ниже τ RA = τ RB = 46,29 Н / мм 2 τ RC = τ RD = = 45,31 Н / мм 2 Расчеты на основе значений единиц В этом расчете используются уравнения из таблицы ниже для площади, центра тяжести и J и 1) Площадь сварного шва = 0,707.2) = 31,34 5) Рассчитываются углы θ A , θ B , θ C и θ D .. θ A = θ B = tan -1 ((55-18,9) / 25) = 55,29 o θ C = θ D = tan -1 ((18,9) / 25) = 37 o … 6) Прямое напряжение сдвига на площади = Сила / Площадь τ S = 5000 / 565,5 = 8,84 Н / мм 2 7) Момент на сварочной группе = Сила.расстояние до центроида M = 5000. (100 + 18,9) = 5.94.10 5 Н · мм 8) Единичный полярный момент инерции сварной группы = Дж u = 0,707,5. (8.b 3 + 6bd 2 + d 3 ) / 12 + b 4 / (2b + d) J u = 0,707,5. (8,55 3 +6,55,50 2 + 50 3 ) / 12-55 3 /(2,55+50) = 4,69,10 5 9) Напряжение от кручения τ TA = τ TB = M.r A / J .. и ..τ TC = τ TD = M.r C / J τ TA = 5,94,10 5 Нмм. 43,9 мм / 4,69,10 5 мм 4 = 55,6 Н / мм 2 τ TC = τ TD = 5 , 94 5 Нмм 31,34 мм / 4,69,10 5 мм 4 = 39,69 Н / мм 2 10) Получены результирующие напряжения τ RA , = τ RB и τ RA , = τ RB . путем графического добавления векторов напряжения, как показано ниже τ RA = τ RB = 48,59 Н / мм 2 τ RC = τ RD = 45,56 Н / мм 2 Примечание: приведенный выше пример просто иллюстрирует векторный метод добавления прямых и крутильных касательных напряжений и сравнивает разницу при использовании метода единичной ширины сварного шва и использовании реальных размеров сварного шва.В примере вычисляются уровни напряжений в существующей группе сварных швов. очевидно, что размер сварного шва превышает допустимый для сценария нагрузки. Разница в полученных значениях составляет менее 4%. Если бы швы были меньше т.е. 3 мм, тогда разница будет еще меньше. Таблица свойств ряда групп угловых сварных швов со сварными швами, обработанными как линии — Таблица грузоподъемности сварного шва Таблицы допустимой нагрузки углового шва, связанные с типом нагрузки на сварной шов.Два типы нагрузки определены поперечной нагрузкой и продольной нагрузкой, как показано ниже Нагрузка сварного шва должна быть такой, чтобы {(F L / P L ) 2 + (F T / P T ) 2 } ≤ 1 Следующая таблица соответствует данным в BS 5950, часть 1. На основе сильные стороны конструкции, как показано в таблице ниже … Расчетная прочность P L = a.p w P T = a.K.p w a = размер сварного шва. K = 1,25 √ (1,5 / (1 + Cos 2 θ) P T на основе элементов, передающих силы под углом 90 o , т.е. θ = 45 o и K = 1,25 Свариваемость E35 Электрод S275 Сталь Сварная нагрузка E42 Электрод S355 Сталь Длина ноги Толщина горловины Продольная нагрузка Поперечная нагрузка Длина ноги Толщина горловины Продольная нагрузка Поперечная нагрузка P L (кН / мм) P T (кН / мм) пол. л. П Т мм мм кН / мм кН / мм мм мм кН / мм кН / мм 3 2,1 0,462 0,577 3 2,1 0,525 0,656 4 2,8 0,616 0,720 4 2,8 0,700 0,875 5 3,5 0,770 0,963 5 3,5 0,875 1,094 6 4,2 0,924 1,155 6 4,2 1,050 1,312 8 5,6 1,232 1,540 8 5,6 1,400 1,750 10 7,0 1,540 1,925 10 7,0 1,750 2 188 12 8,4 1848 2,310 12 8,4 2 100 2,625 15 10,5 2,310 2 888 15 10,5 2,625 3 281 18 12,6 2,772 3,465 18 12,6 3,150 3 938 20 14,0 3,08 3,850 20 14,0 3,500 4 375 22 15,4 3,388 4 235 22 15,4 3,850 4 813 25 17,5 3,850 4 813 25 17,5 4 375 5,469 Расчетная прочность p w угловых швов Классификация электродов Марка стали 35 43 50 Н / мм 2 Н / мм 2 Н / мм 2 S275 220 220 220 S355 220 250 250 S460 220 250 280 . Как определить прочность на сдвиг углового сварного шва В предыдущем посте мы объяснили, как определить прочность поперечного углового шва. Поперечный угловой шов — это сварной шов, перпендикулярный приложенной нагрузке. Теперь мы рассмотрим, как определить прочность углового сварного шва при напряжении сдвига. Если приложенная нагрузка не идеально перпендикулярна угловому сварному шву, сварной шов будет сдвигаться, и его грузоподъемность значительно снижается. По этой причине при проектировании сварных швов мы всегда предполагаем, что сварной шов будет нагружен сдвигом, как показано ниже. Угловые швы, нагруженные сдвигом В этом случае приложенная нагрузка параллельна сварным швам. Силы тянут соединяемые элементы в противоположных направлениях, в результате чего сварные швы подвергаются сдвигу. Когда сварной шов подвергается сдвигу, мы больше не можем использовать предел прочности при растяжении присадочного металла для определения прочности сварного шва. Вместо этого прочность на разрыв уменьшается в несколько раз, чтобы гарантировать безопасность. Пункт 2 AWS D1.1 требует, чтобы минимальная прочность на разрыв присадочного металла была умножена на 0.30, чтобы получить допустимое напряжение сдвига в сварном шве. Расчет такой же, как и при расчете прочности поперечного углового шва, за исключением коэффициента безопасности. Обозначения теперь показывают максимальное допустимое напряжение сдвига (τ), а не максимальное напряжение растяжения (σ). Где, — максимально допустимое напряжение сдвига в сварном шве F — это сила, которую может выдержать сварной шов, другими словами, прочность сварного шва в фунтах-силах A — эффективная площадь сварного шва Обратите внимание, что вместо (растягивающее напряжение) теперь у нас есть (допустимое напряжение сдвига). В нашем примере мы будем использовать те же числа, что и в предыдущем посте, для определения прочности поперечного углового шва. Мы используем присадочный металл ER70S-6 с минимальным пределом прочности на разрыв 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Мы размещаем два (2) 20-дюймовых сварных шва внахлест с обеих сторон соединения. Допустимое напряжение сдвига для сварных швов составит 70 000 фунтов на квадратный дюйм x 0,30 = 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Уменьшение на 70% по сравнению со случаем, когда угловой шов выполнялся при чистом растяжении. Если наши два сварных шва представляют собой угловые швы диаметром ¼ дюйма, то прочность на сдвиг (несущая способность) сварных швов рассчитывается следующим образом. Сначала мы изменим формулу, приведенную выше, чтобы найти F . Мы уже знаем, что допустимое напряжение сдвига составляет 70 000 x 0,30 = 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы получить A (эффективная площадь сварного шва), нам нужно умножить теоретический размер горловины (1/4 x 0,707 = 0,177 дюйма) на длину (20 дюймов) на 2 сварных шва. Эффективная площадь равна 20 дюймов x 0,177 дюйма x 2 = 7,08 кв. Дюйма. Теперь мы можем решить для F . F = 21000 x 7,08 = 148 680 фунтов Поскольку сварные швы были размещены параллельно приложенной нагрузке, допустимая сила на 70% меньше, чем если бы мы разместили сварные швы перпендикулярно приложенной нагрузке (как в примере в предыдущем посте). Понять, как нагрузки действуют на сварные детали, нелегко даже опытным инженерам-сварщикам и инженерам-конструкторам.Но эти знания могут улучшить структурную целостность и снизить затраты за счет уменьшения количества сварных швов. . WeldCalc — третье поколение WeldCalc — третье поколение — SSAB Бренды и продукты Селектор из стали Центр загрузки Поддержка Сервисы Связаться с нами Компания отдел новостей Ссылки Экстранет Выбрать сайт Поиск Следуйте SSAB Бренды Strenx Hardox Docol GreenCoat Toolox Армокс SSAB Boron SSAB Domex Форма SSAB SSAB Laser SSAB Weathering SSAB Multisteel COR-TEN Продукты Решения для мастерских Отрасли Категории стали Strenx 1300 Strenx 1100 Strenx 960 Strenx 900 Strenx 700 Strenx 650 Strenx 600 Strenx 100-110 Труба Strenx Секции Strenx Обзор Hardox Программа продукта и спецификации Продукты Кейсы клиентов Скачать В фокусе Hardox в моем теле Связаться с Hardox Продажи Техническая поддержка Подписаться на Hardox Hardox в моем теле Мартенситный Комплексная фаза Высокая пластичность кромки Двухфазный с высокой формуемостью Двойная фаза Ферритный бейнитный Прессовая закалочная сталь Высокопрочный низколегированный Трубки Покрытия . Расчет прочности сварки онлайн Скачать бесплатно для Windows Онлайн-расчет прочности сварки в Software Informer Комплексный мультимедийный учебный курс по сварочным процессам. Сварочные процессы, металлургия в сварке и сварке… как твердость, прочность, эффекты Компьютерная инженерия, Inc. 4 Условно-бесплатное ПО Пошаговое руководство по созданию и автоматической генерации надежных документов. TWI Limited 3 Коммерческий Вы можете повысить эффективность и снизить накладные расходы управляющей компании. 3 TWI Ltd 112 Условно-бесплатное ПО Welding Estimator может рассчитать потребности в расходных материалах для сварных швов, проектов. Корпорация Magitech 2 Условно-бесплатное ПО Strength & Honor — бесплатная стратегическая игра, разработанная Magitech Corporation. Подробнее о расчетах прочности сварки онлайн Расчет прочности сварки онлайн, введение Программное обеспечение U 4 Бесплатное ПО Эта программа рассчитывает сумму, которую вы заработаете за определенный период инвестирования. 72 GambleCraft 25 Условно-бесплатное ПО Это покерный калькулятор, который поможет вам улучшить свои навыки игры в покер. 10 Funcom 205 Бесплатное ПО Anarchy Online — это многопользовательская ролевая онлайн-игра. 2 Wheatworks Software, LLC 126 Бесплатное ПО Бесплатный инструмент для расчета и сравнения условий двух кредитов. Программное обеспечение Wheatworks 4 Бесплатное ПО Бесплатный калькулятор, который позволяет нам узнать точную сумму годовых по ипотеке. 158 Konami Digital Entertainment 1,291 Бесплатное ПО Обменивайтесь и общайтесь с другими дуэлянтами! Примите участие в эксклюзивных онлайн-мероприятиях. 1 MITCalc 32 Бесплатное ПО Расчет предназначен для цепных трансмиссий для проверки конструкции и прочности. 24 Rediworkz Ltd 1 CryptoTunnel обеспечивает пользователям конфиденциальность в Интернете с помощью военной безопасности. СарапРО 1 Бесплатное ПО Проверьте свои силы, стратегии и техники в Sarap Ragnarok Online. 4 Хасс Аль 73 Инструмент для расчета ставок в рулетке, разработанный для использования на сайтах онлайн-рулеток. Дополнительные заголовки, содержащие расчет прочности сварки онлайн 2 Улица Петро 9 Бесплатное ПО WeldShop — это удобная программа для сварки для инженеров по сварке и контролю. 21 год ВалютаСилаМетр 1,655 Бесплатное ПО Currency Strength Meter используется для проверки и мониторинга силы валюты. 56 Программное обеспечение XoYo 5 Условно-бесплатное ПО Компонент #Calculation — это мощный вычислительный механизм для ваших приложений. 5 6 Эта расчетная программа в Excel позволяет измерять и выполнять расчет th …. 7 TWI Limited 24 Демо Это программное обеспечение процедуры сварки для инженеров и менеджеров. TWI (Институт сварки) C-Spec 82 Демо NDTspec соответствует требованиям по обеспечению качества сварки и документации. FANUC Robotics America, Inc. Kawasaki Heavy Industries Ltd. Seamoss Incorporated . Похожие записи Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка 16.11.202407.10.2024 Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн 12.11.202407.10.2024 Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение 12.11.202407.10.2024 Автор alexxlab Просмотр всех записей alexxlab → Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт