Сварные соединения элементов стальных конструкций: виды сварных швов и соединений, конструктивные требования. Сварочные материалы.
Процесс сварки состоит в молекулярной диффузии металлов свариваемых изделий и плавящегося электрода, находящихся в жидком или высокопластичном состоянии и в совместной кристаллизации металлов при остывании.
Процесс сварки сопровождается структурными и химическими изменениями металла в зоне сварного соединения и возникновением остаточных напряжений и деформаций.
Виды сварки, сварных швов и соединений
В стр-ве применяется электродуговая сварка: ручная, автоматическая, полуавтоматическая,ванная
Электрошлаковая ,сварка в среде углекислого газа
Сварные швы классифицируют по конструктивному признаку, назначению, положению, протяженности и внешней форме.
Швы могут быть рабочими или конструктивными (связующими); заводскими или монтажными; сплошными или прерывистыми (шпоночными).
По положению в пространстве во время выполнения сварных швов они бывают: нижними, вертикальными, горизонтальными и потолочными. Швы, расположенные параллельно осевому усилию, называют фланговыми, а перпендикулярно усилию – лобовыми.
Различают следующие виды сварных соединений: стыковые, внахлестку, угловые и тавровые (впритык), комбинированные.
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.
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
Виды сварных соединений
а – стыковые;
б – внахлестку;
в – комбинированные; г –угловые; д – тавровые; 1 – лобовые; 2 – фланцевые швы; 3 – косой шов
Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений стальных конструкций.
Их используют в основном для соединений эл-тов К с тяжелым режимом работы, при значительных динамических воздействиях. В СНиП II-23-81* нормированные данные о применении заклепочных соединений в стальных К отсутствуют.
Болты применяют главным образом для монтажных соединений К. Болтовые и заклепочные соединения не рекомендуются в К из стали высокой прочности, так как эти соединения имеют меньшую прочность, чем основной металл.
Расчет болтовых и заклепочных соединений
Заклепки и болты грубой, нормальной и повышенной точности по плоскостям сопряжений элементов работают на срез, по боковым поверхностям – на смятие соединяемых элементов, а при продольной силе, приложенной вдоль стержня заклепки или болта – на растяжение.
Соединение рассчитывают по формулам прочности из условий первой группы предельных состояний:
на срез заклепок и болтов
;
,
на
смятие
;
,
на растяжение (отрыв головок) заклепок
на
растяжение болтов
.
В приведенных формулах:
-
расчетная продольная сила, действующая
на соединение;
- число заклепок или болтов;
-
число рабочих срезов одной заклепки
или болта;
-
диаметр отверстия для заклепки или
наружный диаметр стержня болта;
-
наименьшая толщина элементов, сминаемых
в одном направлении;
-
расчетные сопротивления заклепок или
болтов соответственно срезу
,
смятию соединяемых элементов
,
и растяжению
,
,
принимаемые по СНиП;
- площадь сеч болта нетто
,где
- номинальный средний диаметр резьбы;
-
здесь
- номинальный внутренний диаметр резьбы;
- теоретическая высота резьбы.
Конструктивные требования:
При конструировании соединений эл-ов на болтах или заклепках следует назначать болты или заклепки одного диам- и по возможности в мин- числе для всей К. Тип соединения эл-в (внахлестку или с накладками) выбирают в зависимости от конструктивного решения и условий работы стыка.
Расположение болтов и заклепок в соединении м б рядовое или шахматное, с min или max расст между ними и до краев эл-та. В стыках и узлах расст между болтами и заклепками принимают (в целях экономии металла на накладки и компактности узла) min, а на участки крепления эл-та К по всей длине, вне узлов и стыков – max. Размещение заклепок и болтов приведено в табл. СНиП.
Толщина
склепываемого стального пакета (захват)
не должна превышать 5 диаметров заклепки
,
а при применении заклепок с повышенной
головкой и коническим стержнем толщина
пакета может быть принята до
.