41. Расчет сварных соединений при действии моментов.

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 - момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва; - то же, по металлу границы сплавления.

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

- по металлу шва:

- по металлу границы сплавления:

где - моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

и - то же , по металлу границы сплавления;

и - координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

В любом случае для расчёта самых сложных сварных швов сначала необходимо привести силу и момент к шву и распределить их пропорционально несущей способности (длине) всех простых участков. Таким образом, любой сложный шов сводится к сумме простейших расчётных схем.

Последовательность проектировочного расчета сварных соеди­нений:

1. Выбирают конструкцию шва (стыковой, угловой), вид сварки и мар­ку электродов.

2. Определяют допускаемые напряжения для сварного соединения.

3. Определяют длину шва.

4. При соединении комбинированными швами определяют длину лобовых и фланговых швов.

5. Вычерчивают сварное соединение и уточняют размеры соединяемых деталей.

42. Конструирование стыков разрезных балок.

_{Различают несколько стыков: Заводские стыки, которые выполняют на заводе металлоконструкций, в случае, если имеющийся прокат меньше требуемой длины балки; Монтажный (укрупнительный) выполняемый на месте монтажа при соединении отправочных элементов}

_{Заводские выполняют сварными, а монтажные на сварке, заклепках, болтах.}

_{Встык. Наиболее простой тип стыка применяется при соединении прокатных и составных балок, в случае ручной сварки, с обычным способом контроля шва, расчетное сопротивление шва меньше сопротивления стали Ruy≈0,85Ry. Такие швы располагаются в месте, где действующий изгибающий момент меньше максимального (не менее чем на 15% и более).}

_{Для уменьшения сварочных напряжений в стыках больших составных балок применяют специальные технологические мероприятия: в таком стыке сначала сваривают швы стенок, затем поясов, которые имеют наибольшую поперечную усадку.}

_{На заводе оставляются незаваренными участки поясных швов, длиной примерно 500 мм, которые дают возможность вытягиваться поясным листам при усадке швов.}

Встык с усилением полок накладками. Такой стык применяют для прокатных и составных балок. Накладки позволяют получать равнопрочный стык при прямых швах в поясах. Расчетный момент в стыке воспринимается швами и накладками: , где W - расчетный момент сопротивления в сечении балки, R_uy – расчетное сопротивление стыковочного шва, N_н – усилие в накладке, h – высота балки. рассчитываются угловые швы, прикрепляющие накладку на каждую сторону стыка, на усилие в накладке. Сварку начинают со стенки, а затем переходят к полкам и накладке.

_{При помощи накладок.Достоинством такого стыка является простота выполнения, не требующая тщательной подгонки торцов, разделки кромок, однако такой стык рекомендуется применять только при статических нагрузках из-за большой концентрации напряжений. Изгибающий момент в этом стыке передается через поясные накладки, а поперечная сила – через двусторонние стеновые накладки. Усилие в поясной накладке определяются:} Угловые швы, прикрепляющие накладку к поясу, проверяются на усилие N_нп. Сечение накладки на стенках принимается конструктивно, ее толщина принимается примерно равной толщине стенки балки, ширина 130÷200 мм, при большой поперечной силе швы в стеновой накладке проверяются на срез.

_{Болтовые стыки балок.Принимаются для стыковых сварных, клепаных и балок на болтах при монтаже для соединения отправочных элементов. В основном применяются стыки на высокопрочных болтах. Накладки на стенках рассчитываются на часть изгибающего момента, приходящегося на стенку, а так же на всю поперечную силу Q. В соответствии с теорией плоских сечений, горизонтальные усилия в болтах возрастают от нейтральной оси по линейному закону, т.е. наибольшее усилие возникает в крайнем болте от изгибающего момента стенки, а так же в этих болтах возникают вертикальные усилия от поперечной силы Q, которая распределяется равномерно между всеми болтами накладки.} Для стыков кроме болтов повышенной точности, можно применять высокопрочные болты. Число вертикальных рядов по 1 сторону стыка должно быть не менее 2, шаг между вертикальными рядами следует брать минимальным, чтобы не увеличивать размеры стыка. Шаг между горизонтальными рядами принимают увеличенным и желательно, что бы он был кратным основному шагу болтов, принятому для балки. Толщину накладки принимают на 2-4 мм меньше толщины стенки балки, но не менее 6-8 мм.