I. Đường hàn góc thắng
b) Hàn bán tự động và hàn tay có kiểm tra chất
4.2.2. Tính toán đường hàn góc
H ình 4.5: a) Chiêu cao tinh toán của dường hàn; b) Dường hàn góc cạnh; c, d, e - Đường hàn góc chính diện
a) Đ ư ờ n g h à n góc c ạ n h
Dưới tác dụng của lực dọc, đường hàn góc cạnh làm việc chịu cắt (hình 4.5, b). Bề mặt cắt nằm theo đường phân giác của đường hàn góc, có chiều cao là ị3hh. Diện tích tính toán chịu cắt của đường hàn:
F „ = ( í 3 h „ H , (4.6)
tron s đó:
ị3hh - chiểu cao tính toán của đường hàn góc. Hệ số Ị3 phụ thuộc vào hình dạng mối hàn, độ hàn sâu, phương pháp hàn và được lấy như sau:
Phương pháp hàn p Hàn tự động 1 lớp 1 Hàn tự động 2 - 3 lớp 0,9 Hàn bán tự động mộĩ lớp 0,85 Hàn bán tự động 2 -3 lớp 0,8 Hàn tự động, bán tự động nhiều lớp (> 3) và hàn tay 0,7
/h - tổng chiều dài tính toán của đường hàn ở mối nối. ứ n g suất ở đường hàn góc cạnh kiểm tra theo c ông thức:
— = — —■— < r£ Fh <p>v'h> ’
. . . : (4.7)
trong đó: - cường đô tính toán của đường hàn góc; /h - chiều dài tính toán tổng cộng của đường hàn.
Thực tế khi tính toán đường hàn góc chịu lực trục, thì thuận tiện hơn cả là sử dụng cồng thức biếu thị chiều dài cần thiết của đường hàn. Nó nhận được trực tiếp từ công thức 4.7, trong đó Th được thay bằng cường độ tính toán chịu cắt của đường hàn góc :
N
/h = — — 7- (4.8)
PhhRỈ
b) Đ ư ờ n g h à n góc c h ín h d iệ n (hình 4.5, c).
Đ ường hàn cóc chính diện ở trạng thái ứng suất phức tạp hơn so với dường hàn góc cạnh, ứ n g lực chuyên từ bộ phận nối này sang bộ phận nối khác thông q ua mối nối hàn một cách đột ngột, đường lực bị uốn cong đáng kể, và vì thế, ở mối hàn đ ồn g thời phát sinh ứng suất do lực trục, uốn và cắt. Mối hàn bị phá hoại cũng theo bề m ặt trên đường phân giác của mối hàn.
Do sự phức tạp của trạng thái ứng suất, những đường hàn góc chính diện được quy ước, tính chịu cắt theo diện tích cắt tối thiểu của mối hàn, những ứng suất nhận được so
sánh với cường độ tính toán của đường hàn góc, nó như nhau với tất cả các dạng tác dụng lực. N hư vậy, công thức tính toán kiểm tra ứng suất ở đường hàn góc chính diện cũng là công thức kiểm tra ứng suất đối với đường hàn góc cạnh (4.7), chỉ có điều ký hiệu ứng suất không phải T h mà là ơ h. Chiều dài cần thiết cùa đường hàn xác định theo công thức (4.8).
Khi có tác dụng của m om en vào bộ phận chữ nhật, được liên kết bằng đường hàn góc, thì ứng suất ở mối hàn được xác định cũng như ứng suất quy ước theo bề m ặt cắt (hình 4.5, d):
trong đó /h - chiều dài tính toán của một mối hàn.
Nếu bộ phận nối có tiết diện không phải là chữ nhật, thì m om en k háng uốn của mối hàn W h trong c ô n g thức 4.9 được xác định theo mối hàn liên kết.
Khi có tác dụng của lực trượt (lực cắt) vào bộ phân liên kết, được nối bằng đường hàn góc (hình 4.5, e) thì ứng suất ở bè mặt cắt được coi là phân bố đều và cô ng thức kiểm tra ứng suất có dạng:
trong đó: /h - chiều dài tính toán tổng cộng củ a đường hàn ở mối nối.
Khi đổng thời tác dụng một số lực ớ mối nối hàn với những đường hàn góc, thì ứng suất ở mối hàn do lực riêng biệt được tính theo những công thức nêu ở trên, sau đó xác định ứng suất họp thành. Khi đó, nếu những ứng suất cát ở một tiết diện của đường hàn góc có m ột hướng, thì côn g số hoc chúng; nếu các ứng suất vuông góc nhau thì xác định hợp lực của những ứng suất này (ứng suất tương đươne). Ví dụ, khi tác dụng vào bộ phận nối m o m e n uốn và lực cắt thì ứng suất tương đương là:
Điều quan trọng là không được lẫn lộn với ứng suất lương dương trong mối hàn đối dấu (xem côn g thức 4.5).