Длина сварного шва расчет: Длина сварного шва: требования и правила расчета

Содержание

Длина стыкового шва с учетом эффективности сварного соединения Калькулятор

✖Сила растяжения на свариваемых пластинах — это сила растяжения, действующая на свариваемые пластины.ⓘ Растягивающая сила на сварных пластинах [P]	Атомная единица силыАттоньютонСантиньютонДеканьютонДециньютондинаэксаньютонFemtonewtonГиганьютонГрамм-силаГраве-силагектоньютонДжоуль / СантиметрДжоуль на метрКилограмм-силаКилоньютонКилопруд Килофунт-силаКип-силаМеганьютонМикроньютонMilligrave — силаМиллиньютонНаноньютонНьютонУнция-силаPetanewtonPiconewtonпрудФунт-фут в квадратную секундуПаундалФунт-силастенТераньютонТон-сила (Long)Тон-сила (метрическая система)Тон-сила (короткий)Йоттаньютон	+10% -10%
✖Напряжение растяжения в сварном шве — это среднее напряжение, испытываемое сварными швами, когда соединительные пластины подвергаются растяжению.ⓘ Растягивающее напряжение в сварном шве [σ_t]	Дина на квадратный сантиметрГигапаскальКилограмм-сила на квадратный сантиметрКилограмм-сила на квадратный дюймКилограмм-сила на квадратный метрКилограмм-сила на квадратный миллиметрКилоньютон на квадратный сантиметрКилоньютон на квадратный метрКилоньютон на квадратный миллиметркилопаскальМегапаскальНьютон на квадратный сантиметрНьютон на квадратный метрНьютон на квадратный миллиметрПаскальФунт-сила на квадратный футФунт-сила на квадратный дюйм	+10% -10%
✖Толщина сварной базовой пластины определяется как толщина базовой пластины, которая приваривается к другой пластине. ⓘ Толщина сварной опорной плиты [t_p]	створаАнгстремарпанастрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменное зерноМиллиардный светБор РадиусКабель (международный)Кабель (UK)Кабель (США)калибрсантиметрцепьCubit (греческий)Кубит (Длинный)Cubit (Великобритания)ДекаметрДециметрЗемля Расстояние от ЛуныЗемля Расстояние от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиРадиус электрона (классическая)флигельЭкзаметрFamnВникатьFemtometerФермиПалец (ткань)ширина пальцаФутFoot (служба США)ФарлонгГигаметрРукаЛадоньгектометрдюймкругозоркилометркилопарсеккилоярдлигаЛига (Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекметрмикродюйммикрометрмикронмилмилиМиля (Роман)Миля (служба США)МиллиметрМиллион светлого годаNail (ткань)нанометрМорская лига (международная)Морская лига ВеликобританииМорская миля (Международный)Морская миля (Великобритания)парсекОкуньпетаметрцицеропикометраПланка ДлинаТочкаполюскварталРидРид (длинный)прутРоман Actusканатныйрусский АрчинSpan (ткань)Солнечный радиусТераметрТвипVara КастелланаVara ConuqueraVara De ФаареяДворЙоктометрЙоттаметрЗептометрЗеттаметр	+10% -10%
✖Эффективность сварных соединений относится к прочности сварного соединения по отношению к прочности основного металла. ⓘ Эффективность сварных соединений [η]		+10% -10%

✖Длина сварного шва представляет собой линейное расстояние участка сварки, соединяемого сварным соединением.ⓘ Длина стыкового шва с учетом эффективности сварного соединения [L]

створаАнгстремарпанастрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменное зерноМиллиардный светБор РадиусКабель (международный)Кабель (UK)Кабель (США)калибрсантиметрцепьCubit (греческий)Кубит (Длинный)Cubit (Великобритания)ДекаметрДециметрЗемля Расстояние от ЛуныЗемля Расстояние от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиРадиус электрона (классическая)флигельЭкзаметрFamnВникатьFemtometerФермиПалец (ткань)ширина пальцаФутFoot (служба США)ФарлонгГигаметрРукаЛадоньгектометрдюймкругозоркилометркилопарсеккилоярдлигаЛига (Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекметрмикродюйммикрометрмикронмилмилиМиля (Роман)Миля (служба США)МиллиметрМиллион светлого годаNail (ткань)нанометрМорская лига (международная)Морская лига ВеликобританииМорская миля (Международный)Морская миля (Великобритания)парсекОкуньпетаметрцицеропикометраПланка ДлинаТочкаполюскварталРидРид (длинный)прутРоман Actusканатныйрусский АрчинSpan (ткань)Солнечный радиусТераметрТвипVara КастелланаVara ConuqueraVara De ФаареяДворЙоктометрЙоттаметрЗептометрЗеттаметр

⎘ копия

👎

Формула

сбросить

👍

Длина стыкового шва с учетом эффективности сварного соединения Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Растягивающая сила на сварных пластинах: 16.5 Килоньютон —> 16500 Ньютон (Проверьте преобразование здесь)
Растягивающее напряжение в сварном шве: 56.4 Ньютон на квадратный миллиметр —> 56400000 Паскаль (Проверьте преобразование здесь)
Толщина сварной опорной плиты: 18 Миллиметр —> 0.018 метр (Проверьте преобразование здесь)
Эффективность сварных соединений: 0.833 —> Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.0195113506395466 метр —>19.5113506395466 Миллиметр (Проверьте преобразование здесь)

< 10+ Стыковые швы Калькуляторы

Допустимое растягивающее напряжение в стыковом сварном шве с учетом эффективности сварного соединения

Растягивающее напряжение в сварном шве = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Толщина сварной опорной плиты*Длина сварного шва*Эффективность сварных соединений) Идти

Толщина листа с учетом эффективности стыкового сварного соединения

Толщина сварной опорной плиты = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Растягивающее напряжение в сварном шве*Длина сварного шва*Эффективность сварных соединений) Идти

Длина стыкового шва с учетом эффективности сварного соединения

Длина сварного шва = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина сварной опорной плиты*Эффективность сварных соединений) Идти

Эффективность стыкового сварного соединения

Эффективность сварных соединений = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина сварной опорной плиты*Длина сварного шва) Идти

Растягивающие усилия на пластинах с учетом эффективности стыкового сварного соединения

Растягивающая сила на сварных пластинах = Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина сварной опорной плиты*Длина сварного шва*Эффективность сварных соединений Идти

Допустимое растягивающее напряжение в стыковом сварном шве

Растягивающее напряжение в сварном шве = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Длина сварного шва*Толщина сварной опорной плиты) Идти

Длина стыкового шва с учетом среднего растягивающего напряжения в сварном шве

Длина сварного шва = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина горла сварного шва) Идти

Горловина стыкового шва при среднем растягивающем напряжении

Толщина горла сварного шва = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Длина сварного шва*Растягивающее напряжение в сварном шве) Идти

Растягивающая сила на пластинах при среднем растягивающем напряжении в стыковом сварном шве

Растягивающая сила на сварных пластинах = Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина горла сварного шва*Длина сварного шва Идти

Растягивающая сила на листах, сваренных встык, при заданной толщине листа

Растягивающая сила на сварных пластинах = Растягивающее напряжение в сварном шве*Длина сварного шва*Толщина горла сварного шва Идти

Длина стыкового шва с учетом эффективности сварного соединения формула

Длина сварного шва = Растягивающая сила на сварных пластинах/(Растягивающее напряжение в сварном шве*Толщина сварной опорной плиты*Эффективность сварных соединений)
L = P/(σ_t*t_p*η)

Какая эффективная длина сварного шва?

Эффективная длина углового шва принимается равной общей длине минус удвоенный размер сварного шва. Вычет делается для того, чтобы учесть образование кратеров на концах сварной длины.

Copied!

Check of welds according to SP

Теоретические основы

Connection

CBFEM

Welds

SP 16 (Russia)

Статья доступна на других языках:

Имеется возможность задавать швы с полным проваром или угловые швы, они могут быть непрерывными по всей длине граней соединяемых деталей, частичными или прерывистыми. Швы с полным проваром считаются равнопрочными материалу соединяемых деталей и поэтому не проверяются. В случае угловых швов между интерполяционными кинематическими вставками, соединяющими пластины, добавляется специальный упругопластический элемент сварки. Материал этого элемента работает идеально-упруго-пластически, что позволяет перераспределять напряжения с более нагруженных элементов сварного шва на менее нагруженные и получить прочность шва, схожую с ручным расчётом в случае произвольных сварных швов или тавровых сварных швов в соединениях, не подкреплённых рёбрами жёсткости. Проверка выполняется для самого нагруженного элемента сварного шва.

Самый нагруженный элемент углового сварного шва проверяется согласно п. 14.1 СП 16. Длина сварных швов в расчётах берётся равной фактической за вычетом 1 см на каждом непрерывном участке согласно п. 14.1.16 СП 16.13330.2017.

Проверка по металлу шва выполняется по формуле:

\[ \frac{N}{\beta_f k_f l_{we} R_{wf} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

Аналогичным образом выполняется проверка по металлу границы сплавления:

\[ \frac{N}{\beta_z k_f l_{we} R_{wz} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

где:

N – приведённое усилие сдвига, действующее в элементе сварки
β_f – cкоэффициент проплавления металла шва по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он назначается в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
β_z – коэффициент проплавления металла границы сплавления по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он задаётся в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
k_f – катет сварного шва; угловые швы подразумеваются с одинаковыми катетами
\( l_{we} = \frac{l_w}{l} \cdot l_e \) – расчётная длина элемента сварки
l_w = l – 10 mm – расчётная длина элемента сварки
l – фактическая длина сварного шва
l_e – фактическая длина элемента сварки
\( R_{wf} = 0. 55 \frac{R_{wun}}{\gamma_{wm}} \) – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу шва – СП 16.13330.2017, Таблица 4
R_wz = 0.45 R_un – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу границы сплавления – СП 16.13330.2017, Таблица 4
γ_c – коэффициент условий работы по Табл. 1 СП 16.13330.2017, может быть изменён в Настройках норм и расчётов
R_wun – нормативное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми сварными швами по Табл. Г.2 СП 16.13330.2017
γ_wm – коэффициент надёжности по металлу шва, принимается равным γ_wm = 1.25 для R_wun ≤ 490 МПа и γ_wm = 1.35 в остальных случаях – СП 16.13330.2017, Таблица 4
R_un – временное сопротивление стали соединяемых элементов

Электрод	R_wun [МПа]	R_wf [МПа]
E42	410	180
E46	450	200
E50	490	215
E60	590	240
E70	685	280
E85	835	340

Положение сварного шва может быть задано при выборе электрода и вида сварки в настройках Норм и расчётов. 2 } \]

Уравнения площади горловины углового шва и расчет

Уравнения площади горловины углового сварного шва и расчет

Меню проектирования сварки

Уравнения и расчет площади горловины углового сварного шва, сварной шов по всей длине и площадь несущей способности при активной нагрузке.

Сварка	Горловина углового сварного шва А [мм ² , в ² ]
Сварка	Полная длина сварного шва

Сварка	Площадь горловины углового сварного шва A [мм ² , в ² ]
Сварка	Активная несущая длина






	—
	—

	—

	—

	—

Где:
А	= Площадь шва углового сварного шва [мм ² , в ² ]
Б	= Ширина сварного шва [мм, дюйм]
с	= Толщина стенки [мм, дюйм]
л	= длина сварного шва [мм, дюйм]
р	= радиус сварного шва [мм, дюйм]
т	= Толщина фланца [мм, дюйм]
Х	= Высота углового шва [мм, дюйм]
и	= Площадь поперечного сечения углового шва

Где:

a = Z ² /2

Как определить прочность углового шва на сдвиг

В предыдущем посте мы объяснили, как определить прочность поперечного углового шва. Поперечный угловой шов – это шов, перпендикулярный приложенной нагрузке. Теперь мы рассмотрим, как определить прочность углового шва при сдвигающих нагрузках.

Если приложенная нагрузка не идеально перпендикулярна угловому шву, сварной шов находится в состоянии сдвига, и его несущая способность значительно снижается. По этой причине при проектировании сварных швов мы всегда предполагаем, что сварной шов будет подвергаться нагрузке сдвига, как показано ниже.

Угловые швы, нагруженные сдвигом

В этом случае приложенная нагрузка параллельна сварным швам. Силы тянут соединяемые элементы в противоположных направлениях, что приводит к сдвигу сварных швов. Когда сварной шов находится в состоянии сдвига, мы больше не можем использовать предел прочности на растяжение присадочного металла для определения прочности сварного шва. Вместо этого предел прочности на растяжение снижается в несколько раз для обеспечения безопасности. Пункт 2 AWS D1.1 требует, чтобы минимальная прочность на растяжение присадочного металла была умножена на 0,30, чтобы получить допустимое напряжение сдвига на сварном шве.

Расчет точно такой же, как и при расчете прочности поперечного углового шва, за исключением коэффициента запаса прочности. Обозначения теперь показывают максимально допустимое напряжение сдвига (τ), а не максимальное растягивающее напряжение (σ).

Где

— максимально допустимое касательное напряжение в сварном шве

F — усилие, которое может выдержать сварной шов, другими словами, прочность сварного шва в фунт-силах

A — эффективная площадь сварка

Обратите внимание, что вместо (напряжение растяжения) теперь используется (допустимое напряжение сдвига).

В нашем примере мы будем использовать те же числа, которые мы использовали в предыдущем посте для определения прочности поперечного углового шва. Мы используем присадочный металл ER70S-6 с минимальной прочностью на растяжение 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Мы размещаем два (2) 20-дюймовых сварных шва внахлестку с обеих сторон соединения.

Допустимое напряжение сдвига для сварных швов будет составлять 70 000 фунтов на квадратный дюйм x 0,30 = 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Снижение на 70 % по сравнению со случаем, когда угловой шов выполнялся только при растяжении.

Если наши два сварных шва представляют собой галтели размером ¼ дюйма, то прочность на сдвиг (несущая способность) сварных швов рассчитывается следующим образом.

Сначала мы преобразуем приведенную выше формулу, чтобы найти F .

Мы уже знаем, что допустимое напряжение сдвига составляет 70 000 x 0,30 = 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы получить A (эффективная площадь сварного шва), нам нужно умножить теоретический размер горловины (1/4 x 0,707 = 0,177 дюйма) на длину (20 дюймов) и на 2 сварных шва.

Эффективная площадь равна 20 дюймов x 0,177 дюйма x 2 = 7,08 квадратных дюймов.

Теперь мы можем найти F .

F = 21 000 x 7,08 = 148 680 фунтов силы

Поскольку сварные швы были расположены параллельно приложенной нагрузке, допустимая сила на 70% меньше, чем если бы мы разместили сварные швы перпендикулярно приложенной нагрузке (как в случае пример в предыдущем посте).