Сварные конструкции. Расчет и проектирование
Распределение усилий в точечных СОЕДИНЕНИЯХ. ВЫПОЛНЕННЫХ КОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ
В точечных соединениях возникает концентрация напряжений, обусловленная рядом факторов.
1. В результате сгущения силовых линий основной металл испытывает концентрацию напряжений в надто - чечной зоне (рнс. 4.10, а). Интенсивность сгущения определяет концентрацию. Она растет с ростом отношения tld (t — расстояние между точками в напраатенин, перпендикулярном действию силы; d — диаметр точки). Расчетом установлено, что коэффициент концентрации напряжений в этом соединении находится в пределах (0,62 tid)<.
<a»<t/d и может вычисляться по приближенной формуле /Ст-0,38 + 0,62 j. (4.11)
На рис. 4.10,6 показана эпюра распределения о в продольном сечении соединения. Максимального значения напряжение достигает в сечении 0—0.
Усилия в отдельных точках соединения, расположенных в продольном ряду, при их работе в упругой области
|
|
не одинаковы. При ус - ловии, что поперечные г сечения соединяемых
2" элементов равны, шар
Г точек в продольном ря-
— ду — /, ширина образца
|
|
или шаг в поперечном направлении — 3d. SmpaG/vA-A Распределение усилий между точками в продольном ряду дано Рис. 4.10. Распределение напряже - в табл. 4.1.
ний в точечных соединениях: Крайние ТОЧКИ ока-
° * зываются нагруженны
ми значительно сильнее, чем средние. С увеличением числа точек в продольном ряду такая диспропорция возрастает. Подобное явление имеет место при работе в пределах упругости. За пределами текучести наступает значительное выравнивание усилий.
Условные способы расчета точек, изложенные в § 4.3, не дают действительного представления о полях напряжений в зонах термического влияния в пределах упругости. Сварная точка испытывает локальные напряжения в пре-
|
Таблица 4.1 Распределение усилив между точками а продольном ряду
|
|
|
|
делах упругих деформаций во много раз больше расчетных. Этим и объясняется низкая прочность точек при работе под переменными нагрузками. При статических нагрузках за пределом упругих деформаций концентрация напряжений в значительной сте- |
|
Рис. 4.11. Распределение силовых потоков н напряжений опт в зоне концентраторов: а — лобовые швы: б — стыковые швы: <t — фланговые швы. г — в местах изменения сечения растянутых элементов |
|
|
пени смягчается и значения разрушающих усилий, найденные опытным путем, незначительно отличаются от расчетных.
Распределение напряжений в зоне концентраторов соответствует распределению гидродинамических потоков. На рнс. 4.11, а показаны такие потоки, образуемые в лобовом шве; на рис. 4.11,6 — в стыковом шве; на рис. 4.11, в — вдоль фланговых швов; на рис. 4.11, г — в месте изменения ширины растягиваемого элемента. Зачерненные участки соответствуют эпюрам нормальных о и касательных т напряжений.
