 |
Работа и расчет соединений, выполненных угловыми сварными швами.
|
|
|
|
Разрушение соединения возможно по металлу шва и по металлу границы сплавления. Поэтому при расчете угловых швов рассматривают два сечения: 1) по металлу шва, 2) по металлу границы сплавления.
Расчетные толщины шва:
1) по металлу шва tf =kf ·βf
2) по металлу границы сплавления tz =kf ·βz
kf – катет шва.
Если kfВ = kfГ - то нормальный шов;
Возможно kfВ ≠ kfГ – пологий шов.
βf, βz – коэффициенты проплавления
(коэффициенты глубины провара соответственно по Ме шва и металлу границы сплавления т39 СП16).
Расчет на действие продольной силы N
(на Q аналогично)
- Расчет по металлу шва
σωf = N/Aωf =N/(tωf ·lω)= N/(kf ·βf ·lω)≤ Rωf ·γC
- Расчет по металлу границы сплавления
σωz = N/Aωz =N/(tωz ·lω)= N/(kf ·βz ·lω)≤ Rωz ·γC
lω – расчетная длина сварного шва, принимается меньше фактической длины на 10-15 мм, в связи с проваром и недоваром.
Rωf – расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва (т Г2 СП16)
Rωz – расчетное сопротивление углового сварного шва условному срезу по металлу границы сплавления Rωz = 0.45·Run
γC – коэффициент условий работы конструкции.
Расчет на действие изгибающего момента M
σωf =M/Wωf =M·6/(tωf ·lω2)=M·6/(βf · kf ·lω2) ≤
≤ Rωf ·γC
σωz =M/Wωz =M·6/(tωz ·lω2)=M·6/(βz · kf ·lω2) ≤
≤ Rωz ·γC
lω =l-(10…15 мм)
Расчет на действие Q и M
σ Q ωf(ωz) = Q/(βf (z) ·kf · lω)≤ Rωf (ωz)·γC
σ M ωf(ωz) = М/Wwf(wz)=6 M/twf(wz)=M·6/(βf (z) ·kf · lω2)≤ Rωf (ωz) γC
lω = 2(l-10…15 мм) двухсторонний шов.
Расчет угловых сварных швов можно вести по любому из двух вариантов:
1вар) отдельно по металлу шва и металлу границы сплавления
2вар) выбрать в начале наиболее опасное сечение, сравнив две величины βf ·Rωf и βz ·Rωz
|
|
|
Расчет необходимо вести по наименьшему значению.
Конструктивные требования к сварным соединениям.
1. Для уменьшения сварочных напряжений и деформаций рекомендуется принимать швы наименьшей толщины и катета, а также избегать пересечение швов и их близкого расположения (≈50 мм).
Выбор катета шва.
kf => ≥ kfр по расчету,
≥ kfmin т 38 СП16,
≤ kfmax =1.2 tmin,
tmin- меньшая из толщин эл-ов
Исключение:
- по перу kfn<=0,9tуг
- по обушку по общим правилам
При сварке полок прокатных профилей вдоль кромок, имеющих закругление максимальный катет шва определяется в зависимости от толщины полки.
3. Выбор длины сварного шва.
lω => ≥lωр – по расчету,
≥lωmin, ≥ 4 kf; ≥40 мм(60мм для ферм)
≤lωmax =85βf ·kf – только для фланговых швов, т.к. при длинных швах крайние участки испытывают перенапряжения, а средние недонапряжения.
4. Напуск листов в соединениях в нахлестку принимаем ≥5 tmin
5. При сварке несимметричных прокатных профилей усилия на сварные швы распределяются обратно пропорционально расстоянию от центра тяжести сечения до противоположного сварного шва
Nоб=N·(b-z0)/b≈N·Kоб,
NП=N·z0/b≈N·KП,
Для равнополочных уголков → Kоб=0,7; KП=0,3.
Особенности работы и расчета соединений на высокопрочных болтах (фрикц-ые соединения).
В болтовых соединениях всегда возникают силы трения между соприкасающимися поверхностями в результате стягивания элементов соединения болтами. Однако в том случае, когда сила натяжения болта не контролируется, трение при расчет не учитывается. В том числе и соединения на высокопрочных болтах рассчитываются как обычное болтовое соединение.
Фрикционное соединение – это соединение с контролируемым натяжением болта.
Pb= Rbh· Abn
Pb – усилие натяжения высокопрочного болта.
Abn - площадь сечения стержня болта резьбовой части нетто (Г9 СП16).
|
|
|
Rbh – расчетное сопротивление болта растяжению, Rbh = 0.7 Rbun (п 6.7 СП16)
Rbun – нормативное временное сопротивление болта (тГ9СП16)
Расчетное усилие (несущая способность), которое может быть воспринято каждой плоскостью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом.
Qbh=(Rbh·Abn· μ)/ γh, кН
μ – коэффициент трения
γh – коэффициент надежности соединения (т42).
|
|
|
