3. Сварные соединения
3.1. В металлоконструкциях имеют место следующие виды сварных соединений:
а) стыковые – наиболее распространенные, характеризуются высокой прочностью при статических и динамических нагрузках, наименьшими собственными напряжениями ж деформациями при сварке;
б) тавровые – характерны для конструктивных элементов балок, колонн, каркасов зданий и т.д.;
в) угловые – служат в основном в качестве связующих элементов у листовых конструкций по кромке, соединений профильного проката и т.п.;
г) нахлесточные – применяют при сварке листовых конструкций, если нельзя выполнить стыковые соединения, а также узлов ферм, колонн.
3.2. Конструктивные элементы сварных соединений при ручной электродуговой сварке должны соответствовать требованиям ГОСТ 5264-80, ГОСТ 11534-75 или чертежей КМ. Рекомендуемые конструктивные элементы сварных монтажных соединении приведены в приложении С.
3.3 Горизонтальные стыковые швы выполняют только со скосом верхней кромки. Если доступ к обратной стороне стыкового шва затруднен, можно применять остающиеся стальные подкладки или временные гибкие флюсонесущие, керамические, стеклянные или кремнеземистые ленты. В нахлесточных соединениях конструкции 4-ой группы разрешается в верхнем листе делать удлиненные (не полностью заваренные) или круглые (заплавленные) отверстия. Применение прерывистых угловых швов допустимо только в конструкциях группы 4.
Таблица 3
Марка стали |
Химический состав % |
||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Cu |
Другие элементы |
|
Ст3кп |
0,14-0,22 |
до 0,007 |
0,3-0,6 |
|
|
|
|
Ст3пс |
0,14-0,22 |
0,05-0,17 |
0,4-0,65 |
|
|
|
|
Ст3сп |
0,14-0,22 |
0,12-0,30 |
0,4-0,70 |
|
|
|
|
Ст3Гпс |
0,14-0,22 |
до 0,15 |
0,8-1,1 |
|
|
|
|
СтТпс |
0,10-0,21 |
0,05-0,15 |
0,40-0,65 |
до 0,3 |
до 0,3 |
до 0,3 |
|
09Г2 |
до 0,12 |
0,17-0,38 |
1,4-1,8 |
|
|
|
|
14Г2 |
0,12-0,18 |
0,17-0,37 |
1,4-1,8 |
|
|
|
|
09Г2С |
до 0,12 |
0,5-0,8 |
1,3-1,7 |
|
|
|
|
10Г2С1 |
до 0,12 |
0,8-1,1 |
1,3-1,65 |
|
|
|
|
14Г2АФ |
0,12-0,18 |
0,3-0,6 |
1,2-1,6 |
до 0,4 |
|
|
Ванадий 0,07-0,12 Азот 0,015-0,025 |
16Г2АФ |
0,14-0,20 |
0,3-0,6 |
1,3-1,7 |
до 0,4 |
|
|
Ванадий 0,07-0,12 Азот 0,015-0,025 |
10ХСНД |
до 0,12 |
0,8-1,1 |
0,5-0,8 |
0,6-0,9 |
0,5-0,8 |
0,4-0,6 |
|
15ХСНД |
0,12-0,18 |
0,4-0,7 |
0,4-0,7 |
0,6-0,9 |
0,3-0,6 |
0,2-0,4 |
|
15Г2АФДпс |
0,12 |
до 0,17 |
1,2-1,6 |
до 0,3 |
до 0,3 |
0,2-0,4 |
Ванадий 0,08-0,15 Азот 0,015-0,03 |
10ХНДП |
до 0,12 |
0,17-0,37 |
0,3-0,6 |
0,5-0,8 |
0,3-0,6 |
0,3-0,5 |
Фосфор 0,07-0,12 Алюминий 0,08-0,15 |
12Г2СМФ |
0,10-0,16 |
0,4-0,7 |
1,3-1,7 |
до 0,3 |
до 0,3 |
до 0,3 |
Ванадий 0,08-0,13 Молибден 0,10-0,15 |
Таблица 4
Марка стали |
Временное
сопротивление разрыву,
|
Предел текучести,
|
Ударная вязкость,
|
|
+20 |
-40 |
|||
Ст3кп |
360-460 |
215-235 |
- |
- |
Ст3пс |
370-480 |
225-245 |
0,49-0,78 |
0,29-0,39 |
Ст3сп |
370-490 |
225-245 |
0,49-0,78 |
0,29-0,39 |
Ст3Гпс |
430 |
295 |
0,29 |
0,29 |
СтТпс |
440 |
295-305 |
- |
0,39-0,39 |
09Г2 |
450-460 |
325-335 |
- |
0,29-0,34 |
14Г2 |
430-490 |
265-345 |
0,59-0,64 |
0,34-0,39 |
10Г2С1 |
430-490 |
295-355 |
0,59-0,64 |
0,29-0,39 |
14Г2АФ |
540 |
390 |
- |
0,39-0,44 |
10ХСНД |
500-530 |
390 |
- |
0,39-0,49 |
15ХСНД |
490 |
345 |
- |
0,39-0,49 |
16Г2АФ |
570-590 |
410-440 |
- |
0,39-0,44 |
15Г2АФДпс |
540 |
390 |
- |
0,39-0,44 |
10ХНДП |
470 |
345 |
- |
0,39 |
12Г2СМФ |
687 |
590 |
- |
0,34 |
,
МПа
,
МПа
,
МДж/м2 при t ºС
3.4. Если в чертежах катет угловых швов не указан, следует применять его не менее указанного в табл. 5.
Таблица 5
Соединения |
Предел текучести стали , МПа |
Минимальный катет шва К, мм при толщине более толстого элемента S, мм |
|||||||
4-5 |
6-10 |
11-16 |
17-22 |
23-32 |
33-40 |
41-80 |
Свыше 80 или
530 МПа |
||
Тавровое с двухсторонними швами, |
до 430 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
по специальным техническим условиям |
нахлесточное, угловое |
св. 430 до 530 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Тавровое с односторонними швами |
до 380 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
|
>
Примечания.
В конструкциях группы 4 минимальные катеты односторонних угловых швов следует уменьшить на 1 мм при толщине элементов до 40 мм и на 2 мм – при толщине свыше 40 мм.
При использовании механизированных сварочных процессов минимальный катет угловых швов можно уменьшить на 1 мм.
3.5. Соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1. При разных толщинах свариваемых элементов допускаются швы с неодинаковыми катетами. При этом катет примыкающий к более тонкому элементу, должен быть не более 1,2 его толщины, а примыкающий к более толстому элементу – по табл. 5.
3.6. В конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки или изготовленных из высокопрочных сталей, угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу.
Запрещается применение комбинированных (сварных и болтовых) соединений.
В стыковых соединениях допускается следующая разность толщин элементов:
а) толщина тонкой детали, мм |
от 2 до 4 |
от 5 до 20 |
от 21 до 30 |
св. 30 |
б) разность толщин элементов, мм |
1 |
2 |
3 |
4 |
В сталях высокой
прочности разность толщин не должна
превышать 2,5 мм. В противном случае на
более толстой детали должен быть сделан
одно- или двусторонний скос до толщины
тонкой детали под углом к горизонтали
15
2°.
3.9. В стыковых соединениях допускаются следующие смещения свариваемых кромок:
а) толщина детали, S, мм |
до 4 |
от 4 до 10 |
св. 10 |
б) смещение кромок, мм |
0,5 |
1 |
0,15 S, но не более 3 мм |