38. Определение расчетных длин сварного шва, катеты сварного шва
Расчетом определяются размеры швов, прикрепляющих стержни фермы к фасонкам или друг к другу. В некоторых случаях производится проверка прочности фасонок.
Для прикрепления стержней фермы к фасонкам рекомендуется применять фланговые швы с выводом их на торец уголка (примерно на 20 мм) или применять контурную обварку.
Обычно катетом
швов
задаются,
назначая его в зависимости от толщины
свариваемых элементов и кратной 2 мм.
По перу
уголков катет шва следует принимать на
1—2 мм меньше
толщины полки уголка; по обушку катет
швов разрешается принимать не более
,
где
— меньшая толщина соединяемых элементов
(фасонки или уголка).
Катет сварного
шва должен быть не менее 4 мм
, длина
принимается не менее
и
не менее 50 мм
(с
учетом
непровара).
Число различных по высоте катетов швов не должно превышать трех-четырех на всю ферму.
Площадь сечения угловых швов, прикрепляющих стержень к фасонке, должна быть распределена обратно пропорционально расстояниям от оси стержня (от центра тяжести) до обушка и пера. В соответствии с этим длину фланговых швов рекомендуется определять по формулам:
для обушка
,
(4.11)
для пера
,
(4.12)
где
- коэффициент распределения усилия на
обушок и перо, зависящий от типа уголка
и положения его в сечении. Для равнобоких
уголков
;
для неравнобоких, привариваемых к
фасонке большими полками
;
и меньшими
;
—коэффициент,
принимаемый при ручной сварке равным
- 0,7;
- расчетное
сопротивление угловых швов срезу по
металлу шва.
Расчетную длину швов следует увеличивать на 10 мм, чтобы компенсировать непровар на концах швов.
В узлах прямолинейных
участков пояса фермы (верхнего и нижнего),
в которых нет стыка поясных уголков
(рис. 4.7, а),
швы,
прикрепляющие уголки поясов к фасонке
(будем называть поясными швами аналогично
поясным швам составных балок), воспринимают
сдвигающую силу
,
равную разности усилий в раскосах:
.
В таких узлах вначале рассчитывают
длины швов для крепления раскосов и
стоек, затем конструируют узел и назначают
длину фасонки
(рис. 4.7, а) так, чтобы на ней размещались
швы элементов решетки.
Кроме того, они
воспринимают также и вертикальное
давление узловой нагрузки
.
Напряжение в швах (пренебрегая уклоном
верхнего пояса трапецеидальных ферм)
получим как геометрическую сумму
(4.13)
где
- напряжение от вертикальной узловой
нагрузки;
- напряжение от
сдвигающей силы.
Поясные швы следует выполнять непрерывными (сплошными).
Длина фасонок, а следовательно, и поясных швов в этих узлах получается относительно большой, ввиду этого толщину поясных швов рекомендуется назначать значительно меньше толщины уголков или фасонки.
Для определения
напряжений в швах по формуле (4.13)
необходимо знать размеры швов (
и
).
Длина шва, равная длине фасонки,
устанавливается при конструировании
узла. Минимальную катет шва можно
определить по формулам (при расчете по
металлу шва):
(4.14)
.
(4.15)
Полученные по формулам (4.14) и (4.15) катеты швов следует округлить до размера, кратного 2 мм, которые не должны быть меньше величин, приведенных в строительных нормах и правилах [2, табл. 38*, с. 43].
Формулы (4.14) и (4.15) пригодны для определения размеров поясных швов типовых трапецеидальных ферм, и поскольку в них кроме сдвигающей силы Т учтена и узловая вертикальная нагрузка, проверку напряжений по формуле (4.13) можно не производить.