Расчет соединений стальных конструкций по СНиП II-23-81

Сварные соединения

11.1. Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие следует производить по формуле:

(119)

где t – наименьшая толщина соединяемых элементов;

l_w - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка. При расчете сварных стыковых соединений элементов конструкций, рассчитанных согласно п. 5.2, в формуле (119) вместо R_WY следует принимать R_wu/γu.

Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно приложению 2, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества растянутых швов.

11.2. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис. 4.1)

Рис. 4.1. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом:

1- сечение по металлу шва; 2 - сечение по металлу границы сплавления

по металлу шва (сечение 1) N/(β_f k_f l_w)≤ R_wf γ_wf γ_c ; (120)

по металлу границы сплавления (сечение 2) N/(β_z k_f l_w ) ≤ R_wz γ_wz γ_c , (121)

где l_w - расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10 мм;

β_f и β_z - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа (5400 кгс/см²) - по табл. 34; с пределом текучести свыше 530 МПа (5400 кгс/см²) независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки β_f =0,7 и β_z =1;

γ_wf и γ_wz - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, для которых γ_wf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением R_wun = 410 МПа (4200 кгс/см²) и γ_wz = 0,85 - для всех сталей.

Таблица 34

Примечание. Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки.

Для угловых швов, размеры которых установле­ны в соответствии с расчетом, в элементах из ста­ли с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см²) следует применять электроды или сварочную проволоку согласно п. 3.4 настоящих норм, для которых расчетные сопротивления срезу по ме­таллу шва R_wz должны быть более R_wV а при руч­ной сварке - не менее чем в 1,1 раза превышать расчетные сопротивления срезу по металлу гра­ницы сплавления R_wz, но не превышать значений R_wz β_я/β_f; в элементах из стали с пределом текучести свыше 285 МПа (2900 кгс/см²) допускается применять электроды или сварочную проволоку, для которых выполняется условие

R_wz< R_wf ≤R_wβ / β_f

Расчетные сопротивления сварных соедине­ний для различных видов соединений и напряжен­ных состояний следует определять по формулам, приведенным в табл. 3.

Расчетные сопротивления стыковых соединений элементов из сталей с разными нормативными сопротивлениями следует принимать как для стыко­вых соединений из стали с меньшим значением нор­мативного сопротивления.

Расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами приведены в табл. 56.

При выборе электродов или сварочной про­волоки следует учитывать группы конструкций и климатические районы, указанные в табл. 55.

11.3. Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:

- по металлу шва

; (122)

По металлу границы сплавления

; (123)

где W_f – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;

W_z – то же, по металлу границы сплавления.

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва (124)

по металлу границы сплавления

(125)

где J_fx и J_fy - моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

J_zx и J _zy - то же, по металлу границы сплавления;

х и у - координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения.

11.4. Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении нормальных и касательных напряжений следует проверять по формуле (33), в которой значения σ_х, σ_у, τ_xy и R_y следует принимать соответственно: σ_х = σ_wx и σ_у = σ_wy - нормальные напряжения в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям; τ_xy =τ_wxy -касательное напряжение в сварном соединении;

^Ry^{= R}wy.

11.5. При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие про­дольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия

τ_f ≤ R_wfγ_wfγ_c и τ_z≤ R_wzγ_wzγ_c , (126)

где τ_f и τ_z - напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.