2. Расчет сварных соединений угловыми швами

Для угловых швов (фланговых и лобовых) расчет сварных соединений выполняется на срез (условный) по двум сечениям:

По металлу шва

или ;

по металлу границы сплавления

или .

При выполнении условия расчет сварного углового соединения выполняется по сечению металла шва.

При действии изгибающего момента на прямоугольный элемент, приваренный угловыми швами к конструкции, проверку нормальных напряжений в швах производят по формулам:

по металлу шва

;

или по металлу границы сплавления

,

где - число сварных швов; - расчетная длина одного шва; - коэффициенты, принимаемые по СНиП в зависимости от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки; - расчетное сопротивление сварных соединений угловыми швами при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления; - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций возводимых в районах , для которых при и - для всех сталей.

При действии на угловые швы изгиба и среза (рис. 9.-) суммарные напряжения проверяют по формулам:

или

,

где ; .

23). Конструктивные требования к сварным соединениям

В конструкциях со сварными соединениями следует:

предусматривать применение высокопроизводительных механизированных способов сварки;

обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учетом выбранного способа и технологии сварки.

Разделку кромок под сварку следует принимать по ГОСТ.

Размеры и форму сварных угловых швов следует принимать с учетом следующих условий:

- катеты угловых швов должны быть не более , где - наименьшая толщина соединяемых элементов;

- катеты угловых швов следует принимать по расчету , но не менее указанных в табл. 38 СНиП II-23-81*;

- расчетная длина углового сварного шва ограничивается условием

(за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва), но не менее 40 мм;

- размер нахлестки должен быть не менее , где - минимальная тощина наиболее тонкого из свариваемых элементов;

- соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило . Допускается принимать швы с неравными катетами при разных толщинах свариваемых элементов при соблюдении п. 12.8 а, б СНиП II-23-81*.

24) Заклепочные и болтовые соединения

В настоящее время заклепочные соединения элементов стальных конструкций ввиду их значительной трудоемкости имеют ограниченное применение. Их используют в основном для соединений элементов конструкций с тяжелым режимом работы, при значительных динамических воздействиях. В СНиП II-23-81* нормированные данные о применении заклепочных соединений в стальных конструкциях отсутствуют.

В конструкциях из алюминиевых сплавов заклепочные соединения элементов получили широкое распространение, так как мягкость алюминия позволяет выполнять холодную клепку и способствует плотному заполнению отверстия стержнями заклепки и образованию замыкающей головки.

Элементы заклепки: стержень, закладная головка, замыкающая головка. Суммарная толщина соединяемых элементов называется захватом.

Применяют заклепки с полукруглыми, потайными, полупотайными и повышенными головками. Заклепки с потайными и полупотайными головками не допускается применять при работе их на растяжение. При работе их на смятие или срез вводят коэффициент условия работы .

В строительных конструкциях наиболее употребительны заклепки диаметром 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30 мм. Отверстия в соединяемых элементах образуют сверлением или продавливанием на 11.5 мм больше диаметра заклепки.

В стальных конструкциях применяют заклепки из углеродистой стали Ст2, а также из низколегированной стали марки 09Г2.

Болты применяют главным образом для монтажных соединений конструкций. Болтовые и заклепочные соединения не рекомендуются в конструкциях из стали высокой прочности, так как эти соединения имеют меньшую прочность, чем основной металл.

Болты выпускают грубой (класс С), нормальной (класс В) и повышенной (класс А) точности, а также высокопрочные диаметром 1648 мм. Кроме того, изготовляют анкерные болты диаметром до 90 мм. В комплект болта также входят гайка и шайба. Для изготовления болтов применяют углеродистые и легированные стали. Отверстия в соединениях под болты грубой и нормальной точности сверлят или продавливают диаметром на 23 мм большим диаметра болта, а под болты повышенной точности сверлят диаметром большими на 0.3 мм.

Высокопрочные болты изготавливают из легированных сталей: 40Х, 40ХФА, 38ХС и т.д. Благодаря большой силе натяжения болта, контролируемой при завинчивании гаек специальным тарировочным ключом, обеспечивается высокая плотность соединения.