Стикові зєднання

Такі зєднання мають найменші концентрації напружень і матеріаломісткість. Найчастіше стикові шви застосовуються при зєднанні листового металу, але можна таким способом з'єднувати і профільну сталь. На початку і на кінці швів може бути непровар металу. Щоб цього уникнути, кінці шва виводять на тимчасові технологічні планки, які після закінчення зварювання зрубують.

Рис. 4.4. Стикове з'єднання за допомогою тимчасових технологічних планок

Для зменшення концентраторів напружень, які пов'язані зі зміною товщини, треба зняти метал шва, який виступає за межі товщини з'єднуваних елементів.

Завдання розрахунку – забезпечити необхідну міцність шва. При дії осьових зусиль (N) напруження у шві перевіряють за вимогами СНиП II-23-81 п. 11.1.

t_min – найменша товщина елементів, що з'єднуються; l_w – розрахункова довжина шва;

а) при наявності тимчасових вивідних планок l_w = l

б) інакше l_w = l-2t_min

R_wy – розрахунковий опір металу шва. Його значення приймають за рекомендаціями норм (таблиця 3 СНиП):

R_wy = R_y – для стиску або для розтягу при наявності фізичних методів контролю якості шва; R_wy = 0,85 R_y – для розтягу і згину без фізичних методів контролю якості шва.

Якщо конструкція розраховується з допущенням пластичних деформацій, то замість R_wy треба вживати розрахунковий опір металу шва за межею міцності R_wu та коефіцієнт надійності _u.

R_wu = R_w (розрахунковий опір за межею міцності) – при наявності фізичних методів контролю.

Якщо напруження у шві перевищують характеристики міцності металу шва, стиковий шов виконують навскіс.

Кут закладення шва приймають 1:2. Таке зєднання при правильному підборі матеріалів для зварювання і повному проварові товщини не потребує розрахунку.

Не треба розраховувати зєднання з перпендикулярними швами при виведенні швів на тимчасові технологічні планки та при фізичних методах контролю якості шва. У цьому випадку і площа і розрахунковий опір металу шва відповідають основному металу.

При дії на шов згинальних моментів

Де - момент опору шва.

У випадку роботи шва на зріз розрахунок виконують за середніми значеннями дотичних напружень

Де - розрахунковий опір металу шва на зріз дорівнює розрахунковому опору металу на зсув.

При одночасній дії нормальної сили і згинального моменту напруження є алгебраїчною сумою

Коли у зєднанні одночасно діють нормальні та дотичні напруження, то перевірка виконується за приведеними напруженнями

1,15 – коефіцієнт, що враховує зміну міцності матеріалу при складному напруженому стані

Основні конструктивні вимоги

1. Правильний підбір матеріалів для зварювання (табл. 55 СНиП додаток 2).

2. Повний провар товщини з'єднуваних елементів, для чого використовують підварювання кореня шва та зварювання на металевій підкладці, що залишається. Ці способи найчастіше застосовують при зварюванні в умовах монтажу.

3. Використання механізованих способів зварювання, що дають найвищу якість шва.

4. При динамічних навантаженнях напливи металу шва, які виступають за межі поверхні з'єднуваних елементів, рекомендується знімати механічною обробкою.

5. Використання тимчасових вивідних планок.