Эффективная толщина сварного шва a, у углового шва должна быть, как правило, принята равной высоте наибольшего треугольника (с равными или неравными катетами), который вписан между гранями проплавления и поверхностью шва, измеренной перпендикулярно внешней стороне этого треугольника, см. рисунок 01.
Несущая способность угловых швов
По 1993‑1‑8 [1] расчетная несущая способность углового шва определяется с помощью метода направления или упрощенного метода. Метод направления усилия описан ниже.
Предполагается, что в сечении шва будет равномерно распределено напряжение, которое приведет к следующим нормальным и касательным напряжениям, показанным на рисунке 02:
- σ⊥ нормальное напряжение, перпендикулярное оси шва
- σ|| нормальное напряжение, параллельное оси шва
- τ⊥ сдвигающее напряжение (в плоскости поверхности углового шва), перпендикулярное оси шва
- τ|| сдвигающее напряжение (в плоскости поверхности углового шва), параллельное оси шва
Нормальное напряжение σ||, параллельное оси шва, не учитывается при проверке расчетной несущей способности углового шва.
Несущая способность углового шва будет достаточна при соблюдении следующих условий:
где
fu - номинальный предел прочности при растяжении более слабого соединяемого элемента,
βw - соответствующий коэффициент корреляции (см. EN 1993‑1‑8, таблица 4.1)
γM2 - частный коэффициент надежности для прочности сварных швов.
Пример
Расчет углового шва балки из литературы [2] показан на рисунке 03.
Материал: S235, fu = 36,0 кН/см², βw = 0,8
Внутренние силы: Vz = 350 кН
Центр тяжести
Момент инерции
Относительно оси центра тяжести момент инерции равен:
Статические моменты
Относительно оси центра тяжести, статические моменты для частей сечений, присоединенных с помощью сварных швов ➀, ➁ и ➂, рассчитываются следующим образом:
Sy,1 = A1 ∙ (zS,1 - zS) = 91,48 ∙ (43,72- 30,88) = 1175 см³
Sy,2 = Sy,1 + A2 ∙ (zS,2 - zS) = 1175 + 40,00 ∙ (44,00 - 30,88) = 1700 см³
Sy,3 = A3 ∙ (zS - zS,3) = 45,00 ∙ (30,88- 1,50) = 1322 см³
Расчет швов
SHAPE-THIN
В программе SHAPE-THIN можно выполнить расчет сдвигающего напряжения (в плоскости углового шва), параллельного оси шва τ||, на угловых швах, а также проверку несущей способности. При моделировании необходимо обратить внимание на то, чтобы сварной шов соединял края двух элементов. Один из этих элементов может быть нулевым.
В столбце H «Непрерывный элемент» таблицы 1.6 Сварные швы можно задать непрерывные элементы. У данных элементов не рассчитываются напряжения в сварных швах. Если в столбце H не указано ни одного элемента, то напряжения в сварных швах рассчитываются у всех элементов, которые соединены сварным швом. Данные элементы указаны в столбце B «Элемент №».
На рисунке 04 показано задание сварного шва для примера, описанного в нашей статье.
В таблице 5.1 Напряжения в швах указаны напряжения τ|| для швов, заданных в таблице 1.6 Сварные швы. На рисунке 05 показаны напряжения в сварных швах для примера нашей статьи.
.png?mw=350&hash=b2324c4db119938012b5490afaa56e9aa826cdcc)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
