Металеві конструкції

З’ЄДНАННЯ ФЛАНГОВИМИ ШВАМИ

З'єднання на флангових швах (рис. 4.11, а) ха­рактеризуються нерівномірним розподілом на­пружень як по ширині з'єднання, так і по його довжині. Оскільки шви, через які передаються зусилля, розміщені на краях з'єднуваних еле­ментів, то в цих місцях спостерігається концент­рація напружень (рис. 4.11, б). Окрім цього, ос­новна частина зусилля передається поблизу кінців шва (рис. 4.11, в). При довгих флангових швах їхня середня частина практично не бере участі у передачі зусиль. Тому у розрахунку враховують довжину шва, яка не перевищує де­якого розрахункового значення lw. Шви руйну­ються від кінців, де діють найбільші напруження, до середини. Визначено два види руйнування:

1-1

Рис. 4.11. З'єднання на флангових швах: а — план з'єднання; б — епюра нормальних напружень у перерізі 1—1 елемента 1; в — епюра дотичних напружень у шві, переріз 2—2.

За наплавленим металом шва приблизно по бісектрисі кута (переріз 1—1, рис. 4.12)

За межею сплавлення (переріз 2—2, рис. 4.12). Навантаження будь-якого характеру завжди спричинюють зріз металу на одній з цих площин. Площа зрізу становить: для площини 1

Та межею сплавлення.

Зумовлено видом зварювання та положенням еле­ментів при зварюванні. Наприклад, автоматичне і напівавтоматичне зварювання виконують біль­шою силою струму, ніж ручне, тому глибина плавлення металу більша і значення коефіцієнтів відповідно вищі. Діапазон зміни коефіцієнтів: Р,- = = 0,7...1,10, Рг = 1,00—1,15. Конкретні числові зна­чення приймають згідно зі СНиП Н-23-81*.

Значення розрахункової довжини кутового шва обчислюють аналогічно стиковому з ураху­ванням непроплавлення і кратеру.

= Z - 2kf, (4.11)

Де І — геометрична довжина шва.

Щоб пом'якшити концентрації напружень на кінцях шва, а також винести зони непроплавлен­ня та кратера за межі довжини шва, рекомен­дується заводити кутові шви за торці з'єднуваних елементів на 15...20 мм (рис. 4.10, б).

Флангові шви розраховують за середніми зна­ченнями дотичних напружень зрізу у зазначених площинах 1 та 2. Таким чином, перевірки міцності з'єднання під дією осьової сили (рис. 4.11) мати­муть вигляд:

За наплавленим металом:

N

^ Rwf" Y«./' Yc; (4.12)

5R„«-Y,.,z-YO, (4.13)

Де п — кількість швів; Rwj-, Ru;z — розрахункові опори металу шва відповідно за наплавленим ме­талом та межею сплавлення; у Wf, у юг — коефі­цієнти умов роботи шва.

Де К-юип — нормативний опір наплавленого ме­талу шва, який залежить від типу електродів чи марки зварювального дроту; ywll — коефіцієнт надійності за матеріалом для наплавленого ме­талу шва.

Перевіряючи міцність флангових швів, необ­хідно пам'ятати, що їх розрахункова довжина не повинна перевищувати значень:

Ію<Іштлх = 8Щк(. (4.16)

Матеріали для зварювання вибирають відпо­відно до марки сталі елементів, які з'єднуються, та наявного технологічного обладнання з ураху­ванням групи конструкції й кліматичного району будівництва. При цьому мають виконуватися умови:

Для сталі з межею текучості до 285 Мпа — при ручному зварюванні

7D J1

Irf — toz >

Р;

> 1,1R„,,, але водночас Rlof < Rwz - f-;

Р/

Для сталі з межею текучості понад 285 МПа R„, < Ru, f < R,„,

Р/