Калькулятор сварного шва на прочность

Калькулятор выполняет расчет сварного шва на прочность по СП 16.13330.2017: находит, какое усилие соединение выдержит, и сравнивает его с вашей нагрузкой. На умолчаниях (угловой шов, сталь С245, электрод Э42, ручная дуговая сварка, катет 6 мм, два шва по 200 мм с выводными планками) несущая способность шва равна 302,4 кН. При усилии 50 кН коэффициент использования 0,165, то есть запас прочности примерно в 6 раз.

Сначала выбирают тип шва. Угловой – это нахлестка, тавр, угловое и торцевое соединение, стыковой – две детали встык. У стыкового появляется переключатель нагрузки (растяжение, сжатие или сдвиг), а поля электрода, способа сварки и катета прячутся: такой шов считается по стали детали. Дальше поля по порядку:

• K – катет углового шва, мм. Больше 1,2 толщины тонкой детали калькулятор не примет, а слишком маленький катет покажет предупреждением (минимум берется по табл. 38 СП в зависимости от толщины).
• T – толщина тонкой детали из двух соединяемых.
• L – длина одного шва и число швов. Тавр, проваренный с двух сторон, это два шва.
• Выводные планки. Если их нет, с каждого шва в расчет не идут 10 мм на непровар в начале и в конце. На коротких швах разница заметная.
• F – усилие на все соединение, кН, и коэффициент условий работы γc, обычно 1,0.

Угловой шов проверяется дважды: по металлу шва (βf·k·lw·Rwf·γc) и по границе сплавления (βz·k·lw·Rwz·γc, где Rwz = 0,45·Run стали). Расчетным будет меньшее значение, в заголовке группы результата написано, какое сечение слабее. Для ручной сварки βf = 0,7 и βz = 1,0, у полуавтомата 0,9 и 1,05, поэтому смена способа сварки сразу меняет ответ. Стыковой шов при растяжении считается по Ry стали, при сдвиге по 0,58·Ry.

Для быстрой прикидки напряжение в шве оценивают и упрощенно: G = F / (L × h), где

• G — напряжение в сварном шве, МПа;
• F — нагрузка на сварной шов, Н;
• L — длина основания сечения шва, мм;
• h — высота основания сечения шва, мм.

Главное число в результате – коэффициент использования F/N. До единицы шов проходит. Если больше единицы, для углового шва калькулятор подскажет катет, нужный при той же длине. Стоит отметить, что увеличивать катет выше 1,2T нельзя, тогда удлиняют шов или добавляют еще один.

Для ориентира – несущая способность при тех же умолчаниях, но разном катете (Э42, ручная сварка, суммарно 400 мм шва):

На вкладках два листа: «Сечение шва» с катетами и расчетными сечениями и «Шов в плане» с длиной L и планками. Все значения пишутся в ссылку на расчет, ее можно сохранить или отправить, лист и результат выводятся на печать и в PDF.