3. Расчет и конструирование соединений металлических конструкций

3.1. Сварные соединения

Наиболее распространенными видами соединений металлических строительных конструкций являются сварные.

Производственные возможности способов электродуговой сварки, применяемых в практике металлостроительства:

автоматическая под слоем флюса рекомендуется для стыковых и угловых прямолинейных швов протяженностью более 500 мм и применяется для поясных швов балок и колонн;

механизированная весьма эффективна при выполнении прямолинейных и коротких криволинейных швов, при изготовлении решетчатых конструкций, сварке узлов, приварке ребер жесткости, диафрагм и т.п.;

ручная штучными электродами применяется для выполнения швов во всех пространственных положениях в труднодоступных местах, при постановке сборочных прихваток, преимущественно в монтажных условиях.

3.1.1. Виды сварных соединений

По конструкции различают следующие сварные соединения: стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые, комбинированные (табл. 3.1).

Стыковыми называются соединения, в которых элементы соединяются торцами или кромками и один элемент является продолжением другого. Место их соединения (зазор) заполняется сварным швом. Стыковые соединения наиболее рациональны и надежны, так как имеют наименьшую концентрацию напряжений при передаче усилий, отличаются экономичностью и удобны для контроля.

Толщина свариваемых элементов в соединениях такого вида почти не ограничена. Стыковое соединение листового металла может быть сделано

прямым или косым швом. Стыковые соединения профильного металла применяются реже, так как затруднена обработка их кромок под сварку.

Сварные стыковые соединения листовых деталей, как правило, проектируют прямые с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке.

Рис. 3.1. Соединение элементов:

а – при разной толщине; б – при разной ширине

Таблица 3.1

Виды сварных соединений

Стыковые	Нахлесточные			Комбинирован- ные	Тавровые	Угловые
	угловыми швами		точечной сваркой
	без накладок	с накладками

При соединении стальных листов различной толщины (или ширины) их размеры в месте стыка должны быть одинаковыми во избежание резкого изменения сечения. Для этого в более толстом (или широком) элементе устраивается скос с уклоном 1:5 с одной или двух сторон до толщины тонкой детали (см. рис. 3.1).

Длиной скоса листа регулируют плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, тем самым снижают концентрацию напряжений в сварных конструкциях. Стыки без скосов по толщине допускаются в деталях из углеродистой или низколегированной сталей с пределом текучести до 400 МПа при разнице толщин = (t₂ – t₁), не превышающей значений, указанных в табл. 3.2.

Таблица 3.2