Порядок сварки укрупнительного стыка двутавровой балки

Расчет сварных соединений

При расчете сварных соединений прежде всего необходимо учитывать вид соедине­ния, способ сварки (автоматическая, полуавтоматическая, ручная) и сварочные материалы, соответствующие основному материалу конструкции (табл. 55* СНиП 11-23-81*).

Расчет стыковых сварных соединений

Расчет стыковых сварных соединений при действии осевой силы N, проходящей через центр тяжести соединения, выполняют по формуле

где t — наименьшая из толщин соединяемых элементов; l_w — расчетная длина, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка (например, на технологические планки);

R_wy — расчетное сопротивление стыковых сварных соединений по пределу текучести (см. СНиП П-23-81 * и прил. 5);

g_с — коэффициент условия работы.

При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением R_u/g_u > R_y, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также в конструкциях из стали с пределом текучести R_un>440 Н/мм² вместе R_wy следует принимать R_wu/g_u, т.е. считать достижение предельного состояния по временному сопротивлению металла шва. Усиление шва и концентрация напряжений в стыковом соединении в расчете не учитываются ввиду их незначительного влияния.

При отсутствии физических методов контроля расчетное сопротивление металла шва (при растяжении и изгибе) по нормам составляет R_wy = 0,85 R_y Для того чтобы соединение было равнопрочным основному элементу, длина шва должна быть больше размера b, поэтому в соединении применяют косой шов. Косой шов с наклоном реза a при tga =2:1, как правило, равнопрочен с основным металлом и поэтому не требует проверки прочности. При действии сдвигающей силы Q на стыковой шов в шве возникают срезывающие напряжения t_w.

Расчетное сопротивление сварного шва при сдвиге R_ws= R_s, где R_s — расчетное сопротивление основного металла на сдвиг. Если по какой-то причине расчетное сопротивление металла шва в стыковом соединении R_ws окажется меньше расчетного сопротивления основного металла Rs, проверку выполняют по сечению металла шва.

В отдельных случаях, когда необходимо снизить напряжение, например при вибрационной нагрузке, приходится рассчитывать и косые швы. Разложив действующее усилие на перпендикулярное оси шва и действующее вдоль шва, находим перпендикулярно шву

вдоль шва

где l_w= b/sin a - 2t — расчетная длина косого шва.

При действии на соединяемые сварным швом элементы изгибающего момента М напряжения в шве определяются по формуле /1/

При работе соединения встык на срез касательные напряжения в сварном шве (рисунок 1.4) определяются по формуле /1/

,

где Q - поперечная сила;

S - статический момент сопротивления шва;

I - момент инерции.

Если изгибающий момент действует на соединение совместно с нормальной силой, то напряжения в стыковом шве проверяются по формуле /1/

Сварные стыковые соединения, выполненные без применения физических методов контроля качества, при одновременном действии в шве нормальных напряжений, s_wx и s_wy, действующих по взаимно перпендикулярным направлениям х и у, и касательных напряжений t_wxy, следует проверять по формуле

.

Расчетные схемы стыковых швов:

а — на продольную силу; б — на продольную силу стыка с косым швом; в — на изгиб