Материалы для сварных соединений стальных конструкций

    Сталь   Материал   Нормативное сопротивле- ние металла шва Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , кН/см2   Расчетное сопротивление металла угло- вых швов Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , кН/см2
Марка сварочной проволоки при сварке в углекислом газе или в его смеси с аргоном     Марка флюса при свар- ке под флюсом     Тип электрода при свар- ке по- крытыми электродами  
С235, С245, С255, С275, С285, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, 20 Св-08А Св-08ГА     АН-348А АН-60   Э42*, Э42А   Э46*, Э46А      
С345, С345Т, С375, С390, С390Т, С390К, С440, 09Г2С, 16Г2АФ Св-08ГА* Св-10ГА* Св-08Г2С* Св-10Г2 Св-10НМА   АН-17-М АН-43 АН-47 АН-348-А*     -- Э50*, Э50А -- --   21,5  
С345К Св-08ХГ2СДЮ Св-08Х1ДЮ АН-348-А -- 21,5
             

П р и м е ч а н и е: 1. Для проволок Св-08Г2С следует принимать Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru кН/см2 и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru кН/см2, кроме угловых швов с катетом Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru мм. 2. При соответствующем технико-экономическом обосновании для сварки конструкций допускается использовать материалы, не указанные в настоящей таблице. При этом свойства металла шва должны удовлетворять требованиям технических условий.

Использование данного материала уточнить по СНиП.

В отдельных случаях, например, при вибрационной нагрузке, рассчитывают и косые швы, разложив действующее усилие на перпендикулярное оси шва и действующее вдоль шва, находим (рис.4.5,б)

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - перпендикулярно шву,

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - вдоль шва,

где Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - расчетная длина косого шва.

Сварные стыковые соединения, выполненные без применения физических методов контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных напряжений Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , действующих по взаимно

 
  Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru

Рис. 4.5. К расчету стыковых швов Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru

а – на продольную силу; б – на продольную силу стыка с косым швом; в – на изгиб

перпендикулярным направлениям «Х» и «У» и касательных напряжений

следует проверять по формуле:

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.2)

Разрушение сварных соединений с угловыми лобовыми и фланговыми швами происходит как по металлу шва, так и по металлу границы сплавления (рис.4.6). В соответствии с этим расчет выполняют по одному из двух сечений: сечению 1 по металлу шва и сечению 2 – по металлу границы сплавления (рис.4.7), в зависимости от того какое сечение более опасно. Угловые швы всегда работают в условиях сложного напряженного состояния и срезывающее напряжение доминирует. Поэтому СНиП допускает производить расчет на срез, названный “условным” срезом.

Расчетная площадь сечения шва при разрушении по металлу шва равна Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , при разрушении по металлу границы сплавления Awz = Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru z kf lw

Расчетным является сечение по металлу границы сплавления. В этом случае расчетная длина шва Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru .

Если Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , то расчетным сечением является сечение по металлу

шва и напряжение Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru . (4.3)

Если Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , то проверка прочности соединения выполняется по металлу границы сплавления, тогда:

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.4)

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru

где Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - усилие проходящее через центр тяжести соединения; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - расчетная длина шва в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом 1 см; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - коэффициенты, принимаемые по табл.4.3 и учитывающие проплавление металла при сварке. Физический смысл коэффициентов Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - отношение минимальных размеров в сечении шва к катету шва (см. рис.4.7). При ручной сварке, когда глубина проплавления невелика и заштрихованную площадь на рис.4.7,б можно считать равносторонним прямоугольником, а Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru .

Из формулы (4.3) и (4.4) можно определить катет шва “ Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru ”, который должен

быть не меньше величин, указанных в табл.4.4. СНиП. Однако, чем меньше

отношение катета шва (или толщина шва) к толщине свариваемого металла Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , тем более хрупким становится металл шва, что ведет к образованию

 
  Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru

Рис 4.6. К расчету угловых швов

а - на разрушение соединений с фланговыми швами; б – с лобовыми швами; в – работающих на изгиб

трещин. Поэтому СНиП диктует, что катеты угловых швов Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru должны быть не более Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru , где Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - наименьшая толщина соединяемых элементов.

Сварные соединения с угловыми швами при действии “ Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru ” в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, рассчитывают на срез:

 
  Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru

Рис. 4.7 Расчетные сечения шва

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

по металлу шва

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.5)

по металлу границы сплавления

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.6)

где Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - коэффициенты условия работы шва, Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП 2.01.07-85; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - 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 Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.7)

по металлу границы сплавления Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.8)

где x и y - коэффициенты точки А сварного соединения, наиболее удаленные от центра тяжести; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей “x” и “y”; Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - то же, по металлу границы сплавления.

При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной силы, поперечной силы Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и момента Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru должны выполняться условия

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru ;

где Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru и Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru - напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления, определяемые по формуле:

Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru (4.9)

Т а б л и ц а 4.3 Коэффициенты проплавления в зависимости от вида сварки
Вид сварки и ди- аметр сварочной проволоки, мм   Положение шва     Коэффициент проплавления Значения коэффициентов и при нормальных режимах сварки и катетов швов, мм
3 – 8 9 – 12 14 – 16 >16
Автоматическая, d = 3 - 5     В лодочку     Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 1,1 0,7
Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 1,15 1,0
Нижнее Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 1,1 0,9 0,7
    Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 1,15 1,05   1,0  
Автоматическая и полуавтоматическая, d =1,4 – 2   В лодочку     Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 0,9   0,8     0,7  
Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru   1,05   1,0
Нижнее Горизон- тальное Вертикаль-ное Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru   Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 0,9 0,8 0 ,7
1,05     1,0    
Ручная полуавтома- тическая проволо- кой сплошного се- чения, d < Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru 1,4, или порошковой проволокой В лодочку Нижнее Горизон- тальное Вертикаль-ное Потолочное   Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru       0,7  
Материалы для сварных соединений стальных конструкций - student2.ru   1,0  

Тема 5. ФЕРМЫ

Наши рекомендации