При длине прорезного шва / и ширине прорези d сопротивление такого шва срезу равно:

где Рп - усилие, приходяш.ееся на прорезной шов.

В комбинированнОхМ соединении с фланговыми швами для записи расчётного условия принимают, что Р = Р-\- Рп> или

Я=(2.0,7./ф + / .й)[т.]. (10.14)

Задавшись размерами одного из швов (обычно флангового), находят необходимую длину другого. При этом ширина прорези d принимается равной двойной толш.ине прорезанного металла, длина - не более двадцати толш.ин.

Недостатками соединения с прорезными швами являются: 1) ослабление сечения прорезями вследствие неизбежного непровара и 2) высокая концентрация напряжений в основном металле в зоне сварки, могуш.ая повести в некоторых случаях к возникновению трещин около углов прорезного шва. Поэтому такое соединение может применяться лишь в случаях, когда стык не предназначен для работы при переменных и ударных нагрузках.

В заключение заметим, что в том случае, когда приходится прибегать к соединению внахлёстку, лучше всего ограничиться

одними фланговыми швами, избегая комбинированных соединений.

Ж. При сварке элемен-

-- тов металлических конст-

рукций встречается необходимость приварки элементов, например уголков, для которых линия действия силы не проходит посредине привариваемой полки. В этом случае приходится применять два фланговых шва разной длины или разной высоты. Общая длина швов определяется величиной передаваемого усилия, соотношение же их длин зависит от положения линии действия усилия.

На фиг. 110 изображено прикрепление уголка к листу; сумма длин фланговых швов 1 и определяется уравнением

Zn=a

Фиг. ПО.

Отсюда

0.7 tb,\ =Ф-

0,7 </ + 0,7 tic Р

С другой стороны, усилия, приходящиеся на каждый из двух швов, распределяются обратно пропорционально расстояниям от линии

действия силы Р, проходящей через центр тяжести сечения уголка; поэтому

1а С

1с ~ а

Зная сумму длин и их отношение, определяем рабочую длину каждого шва. Проектные длины швов принимаются на 10 мм больше.

§ 51. Примеры.

Пример 30. Рассчитать растянутый сварной стык двух листов сечением 12 X 250 мм, перекрытый двумя накладками, из условия равнопрочности соединения с основным металлом при допускаемых напряжениях: на растяжение основного металла [а] = 1600 кг/см, > срез металла швов [т =1100 >

Допускаемая нагрузка на стык из условия прочности листов на растяжение:

p=[a]F=1600 . 1,2 . 25 = 48 000 кг.

Прикрепление накладок лучше всего осуществить 1 с помощью фланговых швов (фиг. 111).

Для размещения фланговых швов примем ширину накладок i = 220 мм. Так как, по условию равнопрочности, площадь сечения двух

\tfff\t-rzp

Фиг. 111.

Фиг. 112.

накладок должна быть не менее площади сечения листа, т. е. Zbti > Л то толщина накладки:

.4 = ff = 0,68 см.

Примем 1 = 8 мм. Необходимая рабочая длина фланговых швов [формула (10.12)]

Р 48 000 4.0,7. К]2,8-0,8. 1100

Полная длина флангового шва по техническим условиям должна быть принята:

/о = / + 10 мм = 195 + 10 мм = 205 мм.

Примем /о = 200 мм.

Пример 31. Определить необходимую длину фланговых швов для прикрепления стержня фермы, состоящего из двух равнобоких уголков 5x75x8 (фиг. 112). Растягивающее усилие N = 32 т. Допускаемое напряжение на срез швов [-Сд] = 1100 кг/см.

Усилие, приходящееся на один уголок и приложенное в-центре тяжести сечения, Рх=0,5-32=1б т. Расстояние от обушка уголкового сечения до его центра тяжести (по сортаменту) а = 2:0 = 2,15 см, а от края полки с = - = 7,5 - 2,15 = 5,35 см.

Общая длина фланговых швов, необходимая для прикрепления уголка

к косынке:

l = la + lc = -

16 000

0,7. [т3] 0,7. 0,8. 1100 Имея в виду, что отношение /c= с/а, получим:

= 26 см.

I ±.1

la- с-2 15

/ = 2,49/.

Зная сумму /а + с и их отношение, находим:

2,49/с + /с = 26 см, откуда = = 7,45 сж, = 2,49/с = 2,49. 7,45 = 18,55 см.

Так как размещение швов столь различной длины вызывает иногда конструктивные неудобства, то можно уменьшить длину шва со стороны обушка увеличив соответственно его толщину. Приняв высоту катета шва ta = 12 мм,

t 12

МОЖНО уменьшить длину его в отношении - = -- = 1,5. Тогда

t о

/ = 15=12,3сж.

Учитывая возможные непровары, примем проектные размеры швов: /=140 мм ta=\2 мм

§ 52. Расчёт врубок.

С напряжениями скалывания и смятия приходится встречаться при расчётах прочности деревянных сопряжений - врубок.

Дерево, как материал неоднородный, оказывает различное сопротивление одним и тем же деформациям в зависимости от направления сил по отношению к волокнам. В отношении смятия и срезывания обычно различают сопротивление этим двум деформациям вдоль волокон и поперёк волокон.

В таблице 14 приведены в качестве примера данные о сопротивлении дерева скалыванию. Допускаемые напряжения для дерева

Таблица 14. Предел прочности при скалывании в кг1см.