Консоль из стали С345 (см. рисунок 1.10, б) приварена к колонне ручной сваркой по контуру (kf = 8 мм). Проверить прочность сварного соединения. Значения F=280кН и h=210 мм, е = 0,4h. γс=1 электроды типа Э46А.

1. Исходные данные и допущения
   
   • Материал консоли: сталь С345.
   • Тип сварного соединения – ручная дуговая сварка по контуру с эффективной толщиной шва kf = 8 мм.
   • Нормальная сила, действующая на консоль: F = 280 кН.
   • Высота консоли: h = 210 мм.
   • Эксцентриситет приложения силы: e = 0,4·h = 0,4·210 = 84 мм.
   • Коэффициент надёжности соединения для сварных швов принят γс =
   
2. 
   

• Электроды типа Э46А. По справочным данным для сварочного шва, выполненного с такими электродами, допустимое напряжение можно принять в районе σ_w, допуст ≈ 160…180 Н/мм² (принимаем здесь conservatively значение ≈ 160 Н/мм²).

Кроме того, для проведения расчёта полагаем, что по схеме (см. рис. 1.10, б) консоль имеет форму, позволяющую считать сварной шов замкнутым по всему периметру. Для удобства примем, что по контуру сварки длина шва L определяется по квадратной форме со стороной h, то есть
  L = 4·h = 4·210 = 840 мм.
(В конкретном проекте форма может быть иной, но принцип расчёта тот же.)

──────────────────────────────
2. Расчёт эксцентричного (изгибающего) момента

Так как сила F приложена с эксцентриситетом e, в консоли возникает момент
  M = F·e.
Переведём F в Н и e в мм (или в метры, но затем приведём к согласованным единицам):

  F = 280 кН = 280000 Н,
  e = 84 мм = 0,084 м.

Таким образом:
  M = 280000 Н · 0,084 м = 23520 Н·м
    или в единицах Н·мм: M = 280000 Н · 84 мм = 23 520 000 Н·мм.

──────────────────────────────
3. Определение эффективной площади шва

При ручной сварке по контуру эффективная (проективная) площадь сварного шва равна произведению эффективной толщины шва на его длину:
  A_...