СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Сварные соединения

Горизонтальные листы соединяются с вертикальными поясными швами. Они, как правило, угловые (рис. 18.8,а) и в редких слу­чаях при наличии сосредоточенных перемещающихся грузов боль­шого веса или при действии переменных нагрузок — с подготовкой кромок. Если балка работает на поперечный изгиб, то в поясных швах вследствие совместной деформации шва и основного металла возникают связующие нормальные напряжения а, которые в учет не принимаются (рис.

18.8,6) , и рабочие касательные напря­жения т (рис. 18.8,в). Поясные швы обеспечивают работу на изгиб всего се - б) чения как единого целого. Срезывающие усилия на уровне крайних кромок вер­тикального листа на единицу длины определяются по формуле

Т = QS//, (18.38)

где 5 — статический момент площади пояса относительно центра тяжести се­чения.

Роль касательных напряжений т су­щественна, несмотря на то что они часто невелики по значению. В швах с катетом К касательные напряжения

t=QS/(2/р/С), (18.39)

где (3 — коэффициент (при ручной свар­ке |3=0,7).

г)

ттттгттт

Рис. 18.8. К расчету пояс­ных швов сварных балок:

а — типы швов; б — связующие напряжения б от изгиба; в — рабочие напряжения Т; г — об­разование в швах рабочих на­пряжений Хр под сосредоточен­ной силой Р

При наличии в вертикальном листе подготовки кромок каса­тельные напряжения определяются по формуле

t=QS/ (IsB). (18.40)

При сварке конструкций, у которых толщина листов sB>4 мм, принимают /G54 мм.

Прерывистые швы нецелесообразны, так как при этом затруд­няется применение автоматической сварки и возникает дополни­тельная концентрация напряжений.

При наличии на балке сосредоточенных перемещающихся гру­зов поясные швы принимают некоторое участие в передаче нагруз­ки с горизонтального листа на вертикальный (рис. 18.8,г). Это имеет место вследствие неплотного их взаимного соприкосновения, Если груз перемещается по рельсу, прикрепленному к поясу бал­ки, то напряжение тр в поясных швах определяется по формуле

rp=nP/(2z 0,7К), (18.41)

где Р — вес сосредоточенного груза; п — коэффициент, зависящий от характера обработки кромки вертикального листа (обычно п= —0,4); z — расчетная длина шва, по которой происходит передача давления с пояса на вертикальный лист, определяется по формуле

(18.23).

После вычисления Гр определяют условное результирующее напряжение:

V. = >A?:bV<M - (18.42)

Швы, приваривающие ребра жесткости, как правило, на проч­ность расчетом не проверяются. Они выполняются угловыми с ка­тетом A'=(0,3-5-0,6)sb, где 5В — толщина вертикального листа. Эти швы в опорных сечениях, а также в местах приложения сосредо­точенных сил непременно выполняют непрерывными. Ребра жест­кости вне опорных сечений в наиболее напряженных волокнах рас­тянутой зоны иногда не приваривают.

§ 7. Стыки

Расчет прочности стыков балок (см. рис. 14.22), описанных в гл. 14, производится обычно на изгиб. Напряжение в стыке

g~M/W^ [o'] р - (18.43)

Если допускаемое напряжение в соединении (в шве или при­легающем к шву металле) [сг']р<С [ст]р, то такой стык оказывает­ся неравнопрочным целому сечению. В этом случае стыки целе­сообразно помещать в сечениях, удаленных от зон максимальных моментов, чтобы ВЫПОЛНЯЛОСЬ условие а^[(т']р. Если (7>[сг']р, а стык должен находиться в зоне, где М имеет максимальное значение, то допускается произвести местное усиление балки при­вариванием к ее поясам дополнительных горизонтальных листов, увеличивающих момент инерции и момент сопротивления в рас­четном сечении. При этом

<5=MlW'^[o'] р, (18.44)

где W'— момент сопротивления сечения усиленной балки. К на­кладкам прибегают редко, так как они являются источником об­разования концентрации напряжений и их применение ухудшает работу балок под переменными нагрузками.

В некоторых случаях стыки проектируют косыми. Это неудобно в технологическом отношении. Более рационально применение обычных прямых стыков, выполненных технологическим процессом высокого качества.