§ 10. Сварные соединения

а)

Горизонтальные листы соединяются с вертикальными пояс­ными швами. Они, как правило, угловые (рис, 14-14, а) и в ред­ких случаях при наличии сосредоточенных перемещающихся

грузов большой величины или дей­ствии переменных нагрузок — с подготовкой кромок.

Если балка работает на попе­речный изгиб, то в поясных швах возникают связующие нормальные напряжения а вследствие совмест­ной деформации шва и основного металла, которые в учет не прини­маются (рис. 14-14,6), и рабочие касательные т (рис. 14-14, в). Пояс­ные швы обеспечивают работу на изгиб всего сечения как единого це­лого. Срезывающие усилия на уров­не крайних кромок вертикального листа на единицу длины определя­ются по формуле

7 =

9£

j '

(14.39)

Рельо

где Q — расчетная поперечная сила в рассматриваемом сече­нии; У — момент инерции всего се­чения; 5 —статический момент площа­ди пояса (горизонтального листа и рельса, если тако­вой имеется) относительно центра тяжести сечения балки. Касательные напряжения т от усилия Т являются рабочими. Их роль в балке существенна, несмотря на относительно неболь­шую величину.

В швах с катетом к касательные напряжения равны

QS

Рис. 14-14. К расчету пояс­ных швов сварных балок:

а) швы без подготовки кромок;

б) связующие напряжения а от изгиба; в), г) примеры свар­ных соединений в различных профилях балок; д) образование

в швах рабочих напряжений т_р под сосредоточенной силой

J ■ 2 • 0.7 к

(14.40)

При наличии в вертикальном листе подготовки кромок опре­деление касательных напряжений производится по формуле

(14.41)

322

При сварке конструкций, у которых толщина листов 5>4 мм, величину к принимают.также > 4 мм.

Прерывистые швы нецелесообразны, так как при этом затруд­няется применение автоматической сварки.

При наличии на балке сосредоточенных перемещающихся грузов поясные швы принимают некоторое участие в передаче нагрузки с горизонтального листа на вертикальный (рис. 14-14, д). Это имеет место вследствие неплотного их вза­имного соприкосновения. Если груз перемещается по рельсу, прикрепленному к поясу балки, то напряжение т_р в поясных швах определяется по формуле

^пР (14.42)

"Р ~ z ■ 2 ■ 0,7 к '

где Я —величина сосредоточенного груза;

п — коэффициент, зависящий от характера обработки кром­ки вертикального листа (обычно я = 0,4); г — расчетная длина шва, по которой происходит передача давления с пояса на вертикальный лист [по форму­ле (14.23)]. После вычисления т_р по формуле (14.42) определяют услов­ное результирующее напряжение

Ъ** = У ^ + ^<КЬ (14.43)

Швы, приваривающие ребра жесткости, как правило, расче­том на прочность не проверяются. Они выполняются угловыми с катетом к=0,5-ь l,0s_B, где s_B —толщина вертикального листа. Эти швы в опорных сечениях, а также в местах приложения со­средоточенных сил непременно выполняют непрерывными. Реб­ра жесткости вне опорных сечений в наиболее напряженных волокнах растянутой зоны иногда не привариваются.