32. Типы сварных соединений

Сварные швы классифицируют по конструктивному признаку, назначению, положению, протяженности и внешней форме.

По конструктивному признаку: стыковые и угловые (валиковые).

Стыковые швы наиболее рациональны, так как имеют наименьшую концентрацию напряжений, но они требуют дополнительной разделки кромок.

Угловые швы наваривают в угол, образованный элементами, расположенными в разных плоскостях.

Швы могут быть рабочими или конструктивными (связующими); заводскими или монтажными; сплошными или прерывистыми (шпоночными).

По положению в пространстве во время их выполнения: нижние, вертикальные, горизонтальные, потолочные.

Сварные соединения выполняют следующих типов: встык, внахлестку, комбинированные и втавр – угловыми швами.

Прочность сварных швов характеризуется их расчетным сопротивлением. Сварные швы рассчитывают по прочности из условий предельного состояния первой группы.

34. Расчет стыковых швов

Для стыковых швов, расположенных перпендикулярно оси элемента при сжатии и растяжении

,

откуда

При действии на стыковое соединение изгибающего момента

,

где - момент сопротивления шва.

При действии изгибающего момента и поперечных сил

,

где и - нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным напряжениям;

- напряжение от среза.

35. Расчет угловых швов

Соединения элементов расположенных в разных плоскостях

Катет - наименьшее расстояние от поверхности одного соединяемого элемента до точки пересечения сварным швом поверхности другого элемента, рекомендуется делать сварной шов с одинаковыми катетами

Для угловых швов (фланговых и лобовых) расчет сварных соединений выполняется на срез (условный) по двум сечениям:

По металлу шва: N/_f k_f l_w  R_wf _wf _c

по металлу границы сплавления: N/_z k_f l_w  R_wz _wz _c

где l_w – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;

_f и _z – коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа, с пределом текучести свыше 530 МПа независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки _f = 0,7 и _z = 1;

_wf и _wz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, для которых _wf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением R_wun = 410 МПа и _wz = 0,85 – для всех сталей.

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва:

по металлу границы сплавления:

где W_f – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;

W_z – то же, по металлу границы сплавления.

36. Конструктивные требования к сварным швам

1) угловые швы

катеты kf min – назначается по т 38 в зависимости от вида сварки, предела текучести, толщины более толстого свариваемого элемента

kf max = 1,2 t min

длины lw min >= 4 kf

lw max – для угловых швов в которых усилия сдвига Т действуют на всем протяжении шва, lw max неограничивается, а расчет ведется для единичного участка длинны

- для локльно загруженных в нижней точке опорной реакции lw = 85 β_f k_f

2) в конструкциях воспринимающих динамическую и вибрационную нагрузку, швы выполняют с плавным переходом к основному металлу шва (1/1,5)

3) в конструкциях нежелательно иметь более 2-4 типоразмеров катетов.

4) стыковые соединения – при соединении листов разной толщины необходимо выполнять скос кромок с соотношение 1/5.