ТАБЛИЦА V.6

НАИБОЛЬШАЯ ТОЛЩИНА УГЛОВЫХ ШВОВ ВДОЛЬ КРОМОК, ИМЕЮЩИХ ЗАКРУГЛЕНИЯ

Расположение шва

Толщина :uua, мм

У п-ра уголков при толи1Ине полки б, мм . .

У полок двутавров

У полок швеллера

До № 14 » № 12

№ 16-27 №. 14-27

J\lg ,0-40

№ 30

№ 45 № 36-40

№ 50-00

одной конструкции (сборочной марке) желательно не иметь более двух-трех различных толщин швов. В поперечном сечении угловые швы должны иметь соотношение катетов шва 1:1. Чтобы уменьшить концентрации напряжений в конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки или при статической нагрузке, но эксплуатируемых с расчетной температурой ниже -40° С, а также в любых конструкциях из высокопрочных сталей классов С 60/45-С 85/75, в любых угловых швах соотношение катетов принимают 1 : 1,5, при этом больший катет должен быть направлен вдоль усилия, воспринимаемого соединением.

Наименьшая расчетная длина /ш углового шва должна быть не менее 4 hm и не менее 40 мм из-за наличия непровара в начале и кратере в конце шва. Наибольшая расчетная длина фланговых угловых швов должна быть не более 60 Лш, так как фактически напряжение в шве по длине распределяется неравномерно (рис. V.13, а) и при очень длинных швах его крайние точки могут быть перенапряжены, а средняя часть не полностью включена в работу. Это ограничение не распространяется на те фланговые швы, в которых усилия переда10тся по всей длине шва, например на поясные швы сварных балок.

Конструктивная длина шва, т. е. та длина, которая указывается на чертежах, принимается примерно на 10 мм больше расчетной длины (определенной по расчету), так как начало и конец шва могут иметь непровар и кратер, поэтому участки по 5 мм у концов шва в расчете учитывать не следует (см. рис. V.13, а).

В стыковых швах начало и конец шва рекомендуется выводить на подкладки с последующей их обрезкой и зачпсткой; в таком случае в расчете может быть учтена вся длина шва.

Если в конструкции применяются прерывистые швы, то для обеспечения надежной совместной работы соединяемых элементов расстояние между участками швов в свету должно быть не более 15 б в сжатых элементах и не более 30 б в растянутых и

нерабочих элементах (б - наименьшая толщина соединяемых элементов).

Напуск в соединениях внахлестку должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из соединяемых элементов (рис. V.13, б), иначе в швах могут образоваться трещины, вызванные сварочными деформациями.

При соединении встык листов различной толщины, если разница в толщинах не превышает 4 мм и величина уступа не превышает Vs толщины более тонкого листа, стык может быть выполнен без скоса кромок (рис. УАЗ, в) для сталей классов до С 52/40 (для более прочных сталей соответственно 2 мм и /12)-В противном случае для плавного перехода усилий в стыке необходим односторонний или двусторонний скос кромок с укло-

а) N

111111111111111111

.5мм

>4мм

Рис. v.13. Конструктивные требования для сварных соединений .

о - предельная длина флангоаиго шва; О - длина нахлестки; а - скос кромок

ном не более /5. Если соединяются листы различной ширины, то у более широкого листа делают скосы к более узкому с уклоном не более Vs.

Необходимо стремиться к уменьшению сварных швов и делать их минимальной толщины, точно по расчету. Следует избегать пересечений сварных швов, близкого их расположения друг к другу и образования швами замкнутых контуров. Сварочные напряжения и деформации существенно уменьшаются при правильной технологии изготовления и сварки конструкции.

Технологические особенности сварки и работы алюминиевых сплавов

диктуют некоторые требования к сварным соединениям. Необходимо учитывать большие размеры держателя электрода, чем при сварке стали. Поэтому узлы следует проектировать более открытыми с учетом габаритов существую, щего оборудования. Наименьшая длина углового флангового шва принимается, как и в стальных конструкциях, не менее 40 мм и не менее 4/гш, наибольшая же расчетная длина шва .меньше п принимается равной 40/гш.

в конструкциях из термически упрочняемых сплавов не рекомендуется применять соединенпя с лобовыми швами, так как при этом зоной термического влияния сечение основного металла ослабляется больше, чем при соединении фланговыми швами.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯ

Пример V.I, Растянутая полоса соединяется двусторонними накладками, приваренными угловыми фланговыми швами (рис. V.14); сварка ручная Расчетное усилие в полосе Л = 370 кН, сечеиие полосы 150X12 мм, материал-сталь класса С 38/23. Определить необходимое сечение накладок, а также Т0ЛШ.ИНУ и длину сварных швов. Накладки принимаются также из стали класса С 38/23, расчетное сопротивление стали R=2l кН/см.

Для возможности наложения швов накладка должна быть несколько уже полосы (на 10-20 мм с каждой стороны), поэтому ширину накладки принимаем 150-2-15=120 мм.

Требуемая площадь обеих накладок

N 370 тр=-=-= 17.6см

Необходимая толщина одной накладки

Sh= = 0.73cm. "..........""-Г

Рис. V.14. К примеру V.1

Принимаем толщину накладки 8 мм и толщину угловых швов Лш = 8 мм.

Тогда необходимая суммарная длина швов для крепления накладки (по каждой из сторон стыка) определится по формуле (V.8)

N 370

= 44 см.

PA,5 0,7-0,8.15

где /?у -15 кН/см. Расчетная длина одного сварного шва на накладке 44:4 = 11 см. Конструктивная длина ll-fl = 12 см. Необходимая длина накладки будет 240 мм.

Пример V.2. Проверить напряжение в сварных швах, прикрепляющих стальную консоль двутаврового сечения к колонне (рис. V.15, а). Сталь класса С 38/23, сварка ручная. К консоли приложена расчетная сосредоточенная сила Q = 800 кН.-Так как сила приложена с эксцентрицитетом с = 400 мм, то в месте крепления консоли к колонне возникает изгибающий момент М = ==Qe = 800-0,4 = 320 кН-м. На рис. V.15,6 показана рабочая площадь (по поверхности среза) сварных швов, прикрепляющих консоль к колонне. В месте крепления консоли к колонне будет изгиб моментом М и срез силой Q. От изгиба возникнут напряжения по всей расчетной площади швов, от среза силой Q - только в вертикальных швах, прикрепляющих стенку к колонне. Назначаем толщину всех швов Лш = 12 мм. Определим геометрические характеристики рабочих швов:

площадь всех uibob

Fm = РЛш 1ш = 0,7.1,2 (29 -Ь 2-13 + 2-64 + 24) = 173 см;

статический момент площади швов относительно оси верхнего листа 5„, = 0,7.1,2 (- 29- 1,2+ 2-13-1,2 + 2.64.32,6 + 24.66.4) = 4830 см»;