Стальные конструкции (стр. 24 )

Прерывистые угловые сварные швы допускается применять при
статической нагрузке при избыточной несущей способности непрерывного шва
минимального размера для соединений в конструкциях группы 4, а также в
реконструируемых конструкциях группы 3, в районах, кроме имеющих расчетную

74

СП 16.13330.2011

температуру ниже минус 45°С, и эксплуатируемых в неагрессивных или
слабоагрессивных средах.

Размеры сварного шва должны соответствовать требованиям 14.1.7.

Расстояние s между участками сварных швов (рисунок 19), как правило, не
должно превышать одного из значений: 200 мм, 12tmin в сжатом элементе (tmin -
толщина самого тонкого из соединяемых элементов), 16tmin в растянутом элементе.
В конструкциях группы 4 расстояние s допускается увеличить на 50 %.

а)

б)

а – в нахлесточном соединении; б – в тавровом соединении
Рисунок 19 – Схема прерывистых угловых сварных швов

При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам
соединяемых частей элементов; длина lw1 этого шва в элементах составного сечения из
пластин должна быть не менее 0,75b, где b – ширина более узкой из соединяемых
пластин.

Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или
прорезей, допускается применять в нахлесточных соединениях в случаях,
предусмотренных 14.1.10, для передачи усилий в плоскости нахлестки,
предотвращения потери устойчивости элементов нахлестки или конструктивных
соединений элементов. Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь
круглых или щелевых отверстий, допускается применять в нахлесточных соединениях
в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости
элементов нахлестки или для конструктивных соединений элементов.

Толщина пробочного шва должна быть: не менее толщины t просверленного или
прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее 0,1 длины прорези либо значений
0,45d или 0,45b (где d и b – диаметр отверстия и ширина прорези, равные d ≥ t + 8 мм
и b ≥ t + 8 мм).

Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно
быть не менее 4d или 4b.

Применение комбинированных соединений, в которых часть сдвигающего
усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть – сварными швами,
допускается при условии, что сварка выполнена после затяжки болтов на расчетное
усилие и с последующей их дотяжкой в случае необходимости.

75

СП 16.13330.2011

Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями
допускается принимать пропорционально их несущим способностям. Применение в
комбинированных соединениях болтов без контролируемого натяжения не
допускается.

Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы N,
проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле

,

(175)

где  t – наименьшая из толщин соединяемых элементов;

lw – расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t,

или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка.

При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с
отношением , эксплуатация которых возможна и после достижения
металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести Ryn > 440 Н/мм2 в
формуле (175) вместо Rwy следует принимать Rwu / гu.

Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении
сварочных материалов согласно приложению Г, полном проваре соединяемых
элементов и физическом контроле качества соединений при растяжении.

Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля
качества, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных уwx и
уwy и касательных фwxy напряжений следует проверять по формуле (44), принимая в ней

уx = уwx,  уy = уwy,  фxy = фwху,  Ry = Rwy.

Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии силы N,
проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по
одному из двух сечений (рисунок 20) по формулам:

при по металлу шва	(176)
при по металлу границы сплавления ,	(177)

где  lw – расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине всех его
участков за вычетом по 1 см на каждом непрерывном участке шва;

вf, вz – коэффициенты, принимаемые по таблице 39.

1 – по металлу шва; 2 – по металлу границы сплавления
Рисунок 20 – Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом

76

СП 16.13330.2011

Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента М
в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует выполнять на
срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:

по металлу шва

(178)

по металлу границы сплавления

,

(179)

где Wf и Wz – моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения по
металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно.

Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии момента М
в плоскости расположения этих швов следует выполнять на срез (условный) по
одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:

по металлу шва

(180)

по металлу границы сплавления

(181)

где        х и у        – координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра

тяжести О расчетного сечения этого соединения (рисунок 21);

       Ifx, Ify        – моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва

относительно его главных осей х – х и у – у соответственно;

       Izx, Izy        – то же, по металлу границы сплавления.

Рисунок 21 – Расчетная схема сварного соединения

77

СП 16.13330.2011

При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное
действие продольной N и поперечной V сил и момента М (см. рисунок 21) должны
быть выполнены условия

и  ,

(182)

где фf и фz – напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения по металлу
шва и по металлу границы сплавления соответственно, определяемые по
формуле

.

(183)

Нахлесточные соединения элементов толщиной до 4 мм допускается
осуществлять точечным швом дуговой сваркой сквозным проплавлением; при этом
несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему из двух
предельных значений:

при срезе

Ns = 0,28 d 2 Rwun

(184)

при вырыве

Nt = в d t Run,

(185)

где d – диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов, принимаемый по
ГОСТ 14776; при применении способа сварки, не предусмотренного ГОСТ 14776, значение d следует согласовывать и принимать в установленном порядке;

в = 1,1 при сварке элементов равной толщины;

в = 1,9 при сварке элементов с разными толщинами, отличающимися в 2 и более
раза; при меньшем отличии в толщинах значение в следует принимать по
интерполяции;

t – меньшая из толщин свариваемых элементов.

Болтовые соединения Для болтовых соединений элементов стальных конструкций следует
применять болты согласно приложению Г. Болты следует размещать согласно требованиям таблицы 40, при этом в
стыках и в узлах на минимальных расстояниях, а соединительные конструктивные
болты, как правило, на максимальных расстояниях.

При прикреплении уголка одной полкой болтами, размещаемыми в шахматном
порядке, отверстие, наиболее удаленное от его конца, следует размещать на риске,
ближайшей к обушку.

Допускается крепить элементы одним болтом.

Болты класса точности А следует применять для соединений, в которых
отверстия просверлены на проектный диаметр в собранных элементах, либо по
кондукторам в отдельных элементах и деталях, либо просверлены или продавлены на
меньший диаметр в отдельных деталях с последующей рассверловкой до проектного
диаметра в собранных элементах.

Болты классов точности В в многоболтовых соединениях следует применять для
конструкций из стали с пределом текучести до 375 Н/мм2.