Расчет сварных соединений при проектировании строительных конструкций

Прочность сварных швов характеризуется их расчетным сопротивлением. В основе расчета прямых стыковых швов лежит условие прочности на растяжение или сжатие:

(5.33)

где – расчетная длина сварного шва; t – наименьшая толщина соединяемых элементов; – расчетное сопротивление сварного соединения на растяжение или сжатие по пределу текучести (иногда берут – то же – по пределу прочности); – коэффициент условий работы ( ).

Необходимо иметь в виду, что вследствие дефектов сварного шва на его концах, окончательную длину назначают, прибавляя к рассчитанной по формуле (5.33) длине по 1 см на каждом конце.

В основе расчета косых стыковых швов лежат:

– условие прочности на растяжение (сжатие) в направлении, перпендикулярном шву:

; (5.34)

– условие прочности на срез в направлении вдоль шва:

, (5.35)

где – расчетное сопротивление сварного соединения на срез.

Соединение внахлестку выполняется при помощи угловых швов, которые могут быть лобовыми (рис. 5.36, а) и фланговыми (рис. 5.36, б).

При соединении внахлестку расчет угловых швов производится на срез (условный) по двум сечениям (рис. 5.37): по металлу шва (сечение 1) и по металлу границы сплавления (сечение 2). При рассмотрении сечения 1 условие прочности записывается в виде

(5.36)

а для сечения 2 в виде

(5.37)

В этих формулах: – расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 1 см; и – коэффициенты, зависящие от прочности материала свариваемых элементов, вида сварки и принимаемые от 0,7 до 1,15; и – коэффициенты условий работы шва, принимающие значения от 0,85 до 1,0 в зависимости от районов эксплуатации конструкции; и – расчетные сопротивления сварных соединений при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления; – коэффициент условий работы шва и назначения конструкции ( ); k_f – длина катета сварного шва.

Из двух длин , рассчитанных по формулам (5.36) и (5.37), выбирается наибольшая. Расчетная длина может быть разделена на несколько частей в зависимости от конструктивных особенностей соединения. В таких случаях с учетом непровара к длине каждой части добавляется по 1 см на каждый конец.