Сварные соединения.

Достоинства: 1) высокая прочность надёжность, возможность индустриального изготовления сварных соединений; 2) водо-, газо- непроницаемость. Недостатки: наличие концентрации напряжений в местах установки сварных соединений. Концентрация напряжений вследствии усадочных деформаций при остывании сварных швов.

Виды сварных швов (соединений):

1. Выполненные вручную (ручная сварка). Выполняются электродами, которые имеют следующую маркировку Э42, Э46А, Э50. Марка электрода принимается в зависимости от марки стали соединяемых элементов. «А»-наличие дополнительных пластических свойств соединения. Может применяться для компенсации усадочных деформаций.

2. Полуавтоматическая сварка- выполняется сварочными аппаратами, перемещаемыми вдоль конструкции, при этом используется сварочная проволока или стальной порошок.

3. Автоматическая сварка. Вып-ся сварочными аппаратами, перемещающимися вдоль конструкции. Применяется при наличии протяжённых сварных швов. Например в сварных балках.

4. Виды сварных соединений подразделяются по конструктивному признаку:

1. Сварные соединения встык

2. Угловые сварные соединения

3. Тавровые сварные соединения

Применяются сварные соединения с накладками.

Комбинированные сварные соединения

Схема равнополочного стыка 2-х двутавров

Накладки и сварные швы, объединяющие стенки двутавра воспринимают продольные силы, действующие в элементе. Накладки по верхней и нижней полке воспринимают действие изгибающих моментов и продольных сил. При выполнении сварных стыковых швов следует учитывать дефекты сварного шва, непровары и кратеры. l_w=l-2t,

l-геометрич длина,

t-толщина соединяемых элементов.

Для угловых швов дефекты сварного соединения в начале и в конце сварного шва так же учитываются в расчетной длине как l-1см. l-длина сварного углового шва. Для выполнения сварки стык швов с полным проваром по всей длине (без учета дефектов сварного соединения) сварной шов выполняется с подкладкой.

С целью полного провара сварных стыковых швов по толщине элемента предусматривается разделка кромок.

Разделка кромок выполняется t>=6мм.

Виды раздела кромок:

1. V-образная 1-стороннее 2-стороннее

Применяется при 6<t<12 мм

2. К-образный вид

Толщина соединяемых элементов до 24мм

Х-образная. t<=60мм.

При выполнении сварных стыковых швов в заводских условиях как правило предусматривается физический контроль качества сварных швов. При этом расчетное сопротивление сварного стыкового шва R_wy=0,85R_y. Сварные швы выполняются прерывистыми или сплошными. Например прерывистый сварной шов предусматривается для крепления листового настила к балкам настила. Характеризуется длиной катетов и расстоянием между участками сварных швов

Заводской сварной шов Монтажный сварной шов

Сплошные сварные швы выполняются в балках составного сечения.

По положению в пространстве сварные швы могут быть:

1) горизонтальные (I)

2) вертикальные (II)

3) потолочные (III)

В заводских условиях следует предусматривать положение сварного шва «в лодочку»:

Основные конструктивные требования к сварным швам:

1) в заводских условиях не допускаются пересечения сварных швов или скопления создающих концентрацию напряжений

2) длина сварного шва должна быть не менее 40 мм и не менее 4 катетов сварного шва, т.е.:

lw ≤ 40

lw ≤ 4*Kf

это для сплошных швов.

Для прерывистых сварных швов:

lw ≤ 0,75*b

b-наименьшая ширина свариваемых элементов

3) сварные швы располагают симметрично относительно действия внутренних усилий

4) при изготовлении предусматриваются мероприятия по снижению концентрации напряжений. Например:

- в сварных составных балках предусматривается следующая последовательность выполнения сварных швов:

РАСЧЕТ СВАРНОГО СТЫКОВОГО ШВА

Расчет на прочность сварного стыкового шва выполняется по формуле:

t-наименьшая толщина из свариваемых элементов (в данном случае t=t1)

- расчетное сопротивление сварного стыкового шва, принимается в зависимости от марки стали и наличия контроля качества сварных швов.

При недостаточной прочности предусматривается косой стыковой шов.

РАСЧЕТ СТЫКОВОГО ШВА НА ДЕЙСТВИЕ МОМЕНТОВ

Расчет на прочность выполняется по формуле:

t=t1

РАСЧЕТ СВАРНЫХ УГЛОВЫХ ШВОВ

СХЕМА УГЛОВОГО ШВА

«- - - - -» - зона сплавления с основным металлом

При расчете на прочность сварных угловых швов, подверженных действию продольной силы N, выполняются проверки прочности по металлу шва (l-l) и по границе сплавления (ll-ll):

по (l-l)

по (ll-ll)

βf иβz – принимаются в зависимости от вида сварки, положения сварного шва и катета шва (табл. 39)

Kf – катет сварного шва – принимается по минимальному значению в зависимости от вида сварки, вида соединения и наиболее толстого из свариваемых элементов (табл. 38).

при этом Kf не должен превышать:

Kf ≤ 1,2*t min

t min – толщина наиболее тонкого из свариваемых элементов.

lw – расчетная длина сварного углового шва с учетом непроваров и кратеров.

Rwf и Rwz – расчетные сопротивления сварных угловых швов срезу.

Принимаются в зависимости от марки стали соединяемых элементов и вида и марки сварочных материалов.

Дата добавления: 2015-09-06