Obliczanie spoiny pachwinowej

W przypadku spoin pachwinowych zmienia się podejście do traktowania naprężeń, względem spoin czołowych. W spoinach pachwinowych zarówno naprężenia normalne (σ) występujące w przekroju spoiny, jak i naprężenia styczne (τ) są traktowane jako naprężenia styczne.

Oznacza to, że w tych spoinach uwzględnia się tylko efekt ścinania w analizie naprężeń.

• Naprężenia teoretycznie normalne (σ) wynikające z obciążeń prostopadłych do przekroju spoiny traktujemy jako naprężenia styczne.

• Naprężenia styczne (τ) wynikające z obciążeń równoległych do przekroju spoiny traktujemy jako naprężenia styczne.

Naprężenie zastępcze w spoinie pachwinowej (wzór ogólny)$${\tau }_z^{\prime }=\sum _i{\tau }_i^{\prime }$$τ′_z – naprężenie zastępcze w spoinie pachwinowej, obliczane jako pierwiastek sumy kwadratów wszystkich naprężeń traktowanych jako styczne. Musi być mniejsze od dopuszczalnego k′_pachw.

Na przykład
${\tau }_z^{\prime }=\sqrt{({\tau }_g^{\prime }{)}^2+({\tau }_s^{\prime }{)}^2+({\tau }_t^{\prime }{)}^2}<k_{pachw}^{\prime }$

Gdzie:
$\tau {\prime }_g$ – naprężenie normalne, traktowane jako styczne w spoinie, od zginania
$\tau {\prime }_s$ – naprężenie styczne w spoinie od skręcania
$\tau {\prime }_t$ – naprężenie styczne w spoinie od ścinania

Naprężenie teoretycznie normalne, styczne w spoinie pachwinowej$$\begin{gathered} {\tau }_g^{\prime }=\frac{M_g}{W_x},W_x=\frac{I_x}{e_{max}} \\ \text{lub} \\ {\tau }_r^{\prime }=\frac{R}{A} \\ {\tau }_{g,r}^{\prime }={\tau }_g^{\prime }+{\tau }_r^{\prime } \end{gathered}$$$\tau {\prime }_{g,r}$ – naprężenie teoretycznie normalne, styczne w spoinie pachwinowej,
Dla momentu gnącego $M_g$ naprężenie normalne $\tau {\prime }_g$ obliczane jako stosunek momentu gnącego $M_g$ do wskaźnika wytrzymałości przekroju $W_x$.

Wskaźnik $W_x$ zależy od momentu bezwładności $I_x$ i odległości skrajnego włókna $e_{max}$.

Dla siły rozciągającej $R$ naprężenie $\tau {\prime }_r$ obliczane jest jako stosunek siły rozciągającej $R$ do pola powierzchni przekroju spoiny $A$

Naprężenie styczne od momentu skręcającego$${\tau }_s^{\prime }=\frac{M_s}{W_0},W_0=\frac{I_0}{e_{max}}$$$\tau {\prime }_s$ – naprężenie styczne w spoinie, wyznaczane na podstawie momentu skręcającego $M_s$ i wskaźnika przekroju $W_0$.

Wskaźnik $W_0$ zależy od osiowego momentu bezwładności $I_0$ i odległości skrajnego włókna $e_{max}$.

Naprężenie styczne od siły$${\tau }_t^{\prime }=\frac{T}{A}$$τ′_t – naprężenie styczne w spoinie od siły T, obliczane jako stosunek siły do pola przekroju spoiny A_sp w miejscu styku. …