Расчет сварного соединения стенки с полкой

При изгибе составных балок между поясом и стенкой возника­ют сдвигающие силы, стремящиеся сместить один элемент относи­тельно другого (рисунок ниже).

Для того чтобы все составляющие балку элементы работали монолитно, сдвигающие силы должны восприниматься связями, со­единяющими пояса со стенкой. В качестве связей применяют сплош­ные сварные швы (рисунок ниже), обычно угловые (рисунок ниже), а при под­вижных грузах — со сплошным проваром стенки, называемые по­ясными швами. Прерывистые сварные швы применять не следует из-за больших недостатков такого соединения.

Соединение поясов составной балки со стенкой

При сдвиге полок относительно стенки возникают касательные напряжения т_w. Напряжения в стенке на уровне поясных швов опре­деляют по формуле:

т = QS_f/It_w

где Q — поперечная сила в рассматриваемом сечении (обычно рас­чет ведется по сечению с максимальным значением поперечной силы); S_f— статический момент пояса (сдвигающейся части сече­ния) относительно нейтральной оси; I— момент инерции балки.

Значение сдвигающей силы Т на единицу длины балки (на 1 см), возникающей между поясом и стенкой при изгибе балки, можно определить по формуле:

T = тt_w = QS_f/I_x

Условие прочности двусторонних швов имеет вид:

Отсюда требуемая толщина шва:

• при расчете по металлу шва

• при расчете по металлу границы сплавления

При расчете катета шва принимается большее из полученных двух значений k_f. Получаемый катет углового поясного шва обычно сохраняется по всей длине балки. Во всех случаях k_f должен быть не меньше наименьшей допускаемой величины в зависимости от толщины более толстого из соединяемых элементов. Шов со сплош­ным проваром стенки считают равнопрочным и рассчитывают его по прочности, как стенку. Такие швы обычно устраивают в подкра­новых и в двустенчатых балках.