11. Работа и расчет сварного углового шва на продольную нагрузку. Ограничение длины углового шва.

Сварные соединения с угловыми швами при действии “ ” в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, рассчитывают на срез:

Рис. 4.7 Расчетные сечения шва

1 – по металлу шва;2 – по металлу границы сплавления

по металлу шва

(4.5)

по металлу границы сплавления

(4.6)

где и - моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления; и - коэффициенты условия работы шва, и во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП 2.01.07-85; и - расчетные сопротивления металла шва и металла границы сплавления (см. табл.4.2 и прил.2).

При действии момента в плоскости расположения швов их рассчитывают на срез по формулам:

по металлу шва (4.7)

по металлу границы сплавления (4.8)

где x и y - коэффициенты точки А сварного соединения, наиболее удаленные от центра тяжести; и - моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей “x” и “y”; и - то же, по металлу границы сплавления.

При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной силы, поперечной силы и момента должны выполняться условия

и ;

где и - напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления, определяемые по формуле:

12. Типы болтов и болтовых соединений, их работа под нагрузкой.

Болтовые соединения широко применяют при монтаже

конструкций. Это объясняется простотой выполнения соединения и отсутствием сложного оборудования.

В соединениях стальных конструкций применяют обычные

болты (ГОСТ 22356 " 70*), высокопрочные болты (ГОСТ 22356 - 77) и болты анкерные (фундаментные) (ГОСТ 24379.1 - 80). Болты обычные и высокопрочные используют для соединения элементов стальных конструкций друг с другом, а болты анкерные - для присоединения конструкций к фундаменту. Обычные болты изготовляют бой, нормальной и повышенной точности или классов точности С.

В и А соответственно. Для нерасчетных монтажных соединений

следует применять болты класса точности С, а для соединенлй,

воспринимающих расчетные усиоия, - болты класса точности В и А.

Болты класса точности С ставят в отверстия, диаметр которых на

2-..3 мм больше диаметра стержня болта. При этом достигается

легкость постановки болтов в отверстия с небольшой "чернотой", т.е. с

некоторым несовпадением стенок отверстий смежных соединяемых

элементов конструкции. При приложении к такому соединению

внешнего усилия имеют место значительные перемещения,

обусловленные разностью в диаметрах болта к отверстия, а также не одновременностью вступления в работу всех болтов соединения. По это>1

причине болты класса точности С ставятся конструктивно без

расчетов.

Болты класса точности В устанавливают в отверстия, диаметр

которых на 1 - 1,.5 мм больше диаметра стержня болта. Поэтому

такие соединения менее деформативны по сравнению с соединениями

на болтах класса точности С и требуют более высокой точности при

образовании отверстий в соединяемых элементах конструкций.

Болты класса точности А устанавливают в отверстия, которые

просверлены на проектный диаметр в собранных элементах и их

диаметр больше диаметра стержня болта на 0,25 - 0,30 мм, а сами

болты имеют только минусовой допуск на диаметр стержня. Такие

болты изготовляют точением и поэтому имеют высокую стоимость.

При приложении нагрузки к такому соединению все болты

практически одновременно вступают в работу и поэтому соединение мало-

деформативно, однако, требует высокой точности исполнения

отверстий в соединяемых деталях.

По прочности болты подразделяют на классы прочности. Класс

прочности болта обозначают двумя цифрами, разделенными точкой,

например, 4.6, 5.8, 6.6. В обозначении класса прочности болта

закодированы механические свойства материала болта:

• первая цифра, умноженная на 10, обозначает минимальное

временное сопротивление материала болта в кН/см^2;

• произведение чисел - предел текучести материала болта б

кН/см^2;

• вторая цифра, умноженная на 10, обозначает

соотношение (σу/ σu/%).

Класс прочности указывают на головке болта выпуклыми цифрами. В зависимости от условий эксплуатации требования к классу прочности болтов дифференцированы.

Рис. 4.29. Диаграммы работы

на сдвиг заклепочных и

болтовых соединений:

/ - болты нормальной точности; 2 -

заклепки; 3 - болты повышенной

точности; 4' фрикционное

соединение на высокопрочных болтах; 1,

П, ТП - стадии работы соединений

Первая стадия- упругая работа

Вторая стадия- упругопластичная работа

Третья стадия- пластическая работа