Проектирование прикрепления конструкции к стенке

Необходимо произвести расчет швов при соединении стойки в металлу оболочки резервуара. Вид соединения – тавровое. Так как резервуар имеет криволинейную поверхность стойка приваривается с нему с вырезом, повторяющий форму такой же кривизны. Необходимо рассчитать необходимое расстояние внедрения в тело оболочки на основании прочности соединительных швов. При увеличении расстояния внедрения в резервуар стойки, длина швов увеличивается. Необходимо найти такую длину швов, при которой будет обеспечиваться прочность соединения при создаваемой нагрузке, приложенной на одну стойку.

Выбирается произвольный катет, равный k = 6 мм.

По чертежу видно, длинна флангового шва составляет 878,4 мм.

Определить площадь поперечного сечения швов

; (20)

где L- длинна угловых швов по периметру, см;

β - коэффициент β, учитывающий форму шва и зависящий от способа сварки (β = 0,7 при ручной дуговой сварке и сварке полуавтоматом проволокой диаметром до 1,4 мм; для других способов сварки см. табл. 3 4 СНиП);

Моменты инерции швов найдем по формуле:

(21)

В шве, как и в сечении, действуют два компонента напряжения, один из которых возникает от моментов и продольной силы:

(23)

другой – от поперечной силы

(24)

где Аr q = - площадь швов параллельная силе Qy;

Поскольку сечение состоит из листовых элементов и они имеют разную жесткость в плоскости листа и в перпендикулярной плоскости, поперечную силу воспринимают только те части сечения, плоскость которых параллельна силе Q _у ( см. п. 1), и швы, прикрепляющие эти элементы; их суммарное сечение обозначено А _шQв формуле (34).

Согласие СНиП, оба компонента напряжений условно считаются ка­сательными (τ').

Эквивалентное напряжение рассчитываем по формуле:

; (25)

Наиболее опасная точка сечения та, при подстановке координат которой х,у в уравнение получается наибольшее по абсолютной величине значение τ'_МР. Максимальное значение необходимо сравнивать с допускаемым напряжением для углового шва. Для шва, сва­ренного проволокой Св08 или электродом Э42, допускаемое напряже­ние [τ^/]=180 МПа. В этом случае прочность металла шва такая же, как у основного металла 09Г2С.

При сварке другими материалами допускаемые напряжения следу­ет определять по табл. 3 и 4 СНиП [1 ]. Если прочность шва выше, чем основного металла, то необходимо проверить также прочность по гра­нице сплавления /см. формулу (12.1) СНиП [ l ]/. Если τ'_{экв. мах} не равно [τ^/], то принятый катет шва к₁ нужно изменить.

Окончательное значение катета:

;

Так как катет шва не может быть меньше 3мм.Принимаем катет шва равным 3 мм.