§ 10. Комбинированные клепано-сварные соединения

Конструкцию называют комбинированной клепано-сварной, если в ней применены сварные и клепаные соединения (рис. 4-39,а). Такие конструкции встречаются в жслезнодорож-

й)

S)

^^

'■.....\

S^JL^

-ZSZ

&- 9-J 1 |___g

В)

8)

©-

iW^

J±'\

Рис. -1-39. Комбинированные клепано-сварные соединения.

а) комбинированная конструкция; 6) комбинированное соединение: 0) клепаное; £) cuapFioe; д) го единен не заклепками л швами

ных мостах. В них работы, производимые на заводе, выполняют сваркой, а на сборке — клепкой. Это допускается, если примене­ние таких соединений в комбинированной конструкции оправда­но соображениями экономического характера.

Клепано-сварным комбинированным соединением называется такое, в котором одна часть усилий воспринимается заклепками, а другая — сварными швами (рис. 4-39, б). Клепано-сварные комбинированные соединения встречаются при усилении старых клепаных мостовых ферм, стропильных ферм, крановых ферм, колонн н т. п.

Основным недостатком комбинированного клепано-сварного соединения является то, что усилия в нем между заклепками и швами распределяются неравномерно.

85

Обозначим усилие, разрушающее заклепочное соединение, Р₃ (рис. 4-39,в), разрушающее сварное соединение — Р_с (рис. 4-39,г), комбинированное (состоящее из швов и закле­пок) — Р_к (рис. 4-39,д).

В случае оптимального распределения усилий между заклеп­ками и швами

P_K = P^P_Z. (4.31)

Эксперименты, проведенные советскими учеными, показали, что

/^>к<Я₃ + Р_с. (4,32)

Так происходит потому, что в комбинированном соединении распределение усилий между заклепками и швами неравномер­но: после образования сдвигов в заклепках сварные швы пред­ставляют более жесткое соединение, чем заклепки. Поэтому большая часть усилия воспринимается швами, меньшая—за­клепками.

Лучше работает комбинированное соединение, состоящее из заклепок и фланговых швов, хуже — из заклепок и лобовых швов.

Проектирование новых конструкций с клепано-сварными со­единениями, как правило, не допускается. Тем не менее, в инже­нерной практике нередки случаи, когда усиливают сваркой дав­но эксплуатируемые объекты. Усиление клепаных конструк­ций, находящихся в эксплуатации, сварными швами раз­решается.

При проверке прочности комбинированных клепано-сварных соединений поступают следующим образом: усилие P%_t возника­ющее в соединении после его усиления сваркой, считается пере­дающимся на швы; усилия Р_и действующие в соединении до его усиления, и 0,5Р₂ считаются передающимися на заклепки. Таким образом, расчет комбинированного соединения производится в запас прочности на величину нагрузки P₂-hPi-\-d,bP2.

В настоящее время в металлоконструкциях для соединений применяют высокопрочные болты, изготовленные из закаленной стали с пределом текучести 120 кГ/мм² и более. Расчет указан­ных болтов производят с учетом сил трения, вызываемых их за­тяжкой. Применение высокопрочных болтов более целесообраз­но, нежели обычных, так как их несущая способность много выше. Высокопрочные болты, как показали предварительные исследования, могут ставиться в соединениях в комбинации со сварными швами. Распределение усилий в комбинированном соединении — высокопрочные бодты и сварные соединения — происходит более равномерно, чем в сварном соединении с за­клепками.

86