Угловые сварные швы. Расчет лобовых и фланговых сварных швов, нагруженных силой и моментом

Нахлесточные соединения выполняют с угловыми (валиковыми) швами, причем разделки кромок не требуется. В зависимости от располо­жения швов по отношению к действу­ющему на соединение усилию различа­ют лобовые, фланговые, косыеи комбинированные швы. Стыковые, тавровое соединения. По форме поперечного сечения швы бывают нормальными, выпуклыми, вогнутыми в виде прямоугольного треугольника. Применение выпуклых швов неце­лесообразно, так как при этом требует­ся больший расход наплавляемого ма­териала и может возникать значитель­ная концентрация напряжений. Во­гнутые швы снижают концентрацию напряжений, и их следует применять в конструкциях, подверженных перемен­ным нагрузкам. Однако вогнутая форма шва получается посредством механи­ческой обработки, что удорожает кон­струкции. В основном применяют швы нормального сечения. Катет шва к обычно равен толщине листа δ. В ма­шиностроительных конструкциях 3 << к< 20 мм. Все угловые швы рассчиты­вают на срез. Наиболее вероятно разру­шение шва по плоскости биссектрисы ab прямого угла. Высоташва h = kcos 45°= 0,7к, а площадь среза А_ср = 0,7kl, где l — длина шва. При симметричном расположении угловых швов относительно линии действия растягивающей или сжимающей внешней силы принимают, что по всей длине периметра шванапряжение распределяется равномерно и условие прочности.

где [τ'_ср] —допустимое напряжение на срез.В действительности напряжение по длине фланговых швов распределяется неравномерно. Поэтому длину флангового шва ограничивают значением l_ф≤50k.В случае асимметричного располо­жения швов относительно приложенной внешней силы сварное соединение рассчитывают с учетом ее распределения по швам. Напряжения в соединениях, нагруженных моментом М, распределяются по дли­не шва неравномерно. Расчет таких соединений зависит от соотношения длины швов l и расстояния между ними b. При 1>b напряжение М/ где -полярный момент сопротивления. Для сравнительно коротких швов l < b применяют приближенный расчет по формуле .