Расчет нагрузки на сварной шов Ст3сп: решение задачи

Для решения данной задачи по расчету максимальной нагрузки на угловой сварной шов воспользуемся методикой расчета стальных конструкций. Дано: Ширина полки (длина шва): \( L = 160 \) мм = \( 16 \) см. Катет шва: \( k_f = 5 \) мм = \( 0.5 \) см. Марка стали: Ст3сп. Тип шва: угловой. Решение: 1. Определим расчетное сопротивление сварного шва. Для стали Ст3сп при ручной сварке расчетное сопротивление по металлу шва \( R_{wf} \) принимается равным \( 1800 \) кгс/см\( ^2 \) (или \( 180 \) МПа). 2. Расчет угловых швов производится по двум сечениям: по металлу шва и по металлу границы сплавления. Для стандартных условий расчет по металлу шва является определяющим. 3. Коэффициент глубины проплавления для ручной сварки: \[ \beta_f = 0.7 \] 4. Расчетная длина шва \( l_w \) принимается меньше фактической на \( 10 \) мм (по \( 5 \) мм на непровар с каждой стороны): \[ l_w = L - 10 \text{ мм} = 160 - 10 = 150 \text{ мм} = 15 \text{ см} \] 5. Максимальная нагрузка \( N \), которую может выдержать шов, вычисляется по формуле: \[ N = \beta_f \cdot k_f \cdot l_w \cdot R_{wf} \cdot \gamma_c \] где \( \gamma_c \) — коэффициент условий работы (принимаем \( \gamma_c = 1 \)). 6. Подставим значения в формулу: \[ N = 0.7 \cdot 0.5 \text{ см} \cdot 15 \text{ см} \cdot 1800 \text{ кгс/см}^2 \] \[ N = 0.35 \cdot 15 \cdot 1800 \] \[ N = 5.25 \cdot 1800 \] \[ N = 9450 \text{ кгс} \] 7. Переведем результат в килоньютоны (кН): \[ N \approx 94.5 \text{ кН} \] Ответ: Максимальная нагрузка на сварной шов составляет \( 9450 \) кгс (или \( 94.5 \) кН).