2.2. Расчётные характеристики сварных соединений

2.2.1. Виды сварки

Для сварных соединений стальных конструкций используется электродуговая сварка, которая может быть автоматической, полуавтоматической и ручной. При полуавтоматической сварке подача сварочной проволоки производится автоматически, а перемещение сварочного агрегата вдоль шва – вручную.

Для заводских швов (выполняемых на заводе-изготовителе) обычно применяется автоматическая и полуавтоматическая сварка:

• автоматическая – при большой длине шва (поясные швы в балках, колоннах),

• полуавтоматическая – при малой длине шва (швы крепления рёбер жесткости).

Для монтажных швов (выполняемых на строительной площадке) используется ручная сварка. Ручную сварку можно применять и в заводских условиях, но качество её всегда ниже, чем у автоматической и полуавтоматической.

2.2.2. Сварочные материалы

Прочность шва не должна быть намного меньше прочности основного металла, нежелательна также и избыточная прочность шва, поэтому применяемые сварочные материалы должны соответствовать марке стали конструкции. Выбор сварочных материалов производится по табл. 55* СНиП [2], выдержки из которой приведены в Прил. 2. Принятые для использования материалы указаны в табл. 2.2.

2.2.3. Виды сварных швов и сварных соединений

Сварные швы могут быть:

• Стыковыми, когда торцы свариваемых деталей приставляют один к другому встык и сваривают;

• Угловыми, когда шов наплавляется в угол, образованный свариваемыми элементами.

Стыковые швы применяются в стыковых сварных соединениях, угловые швы – в угловых, тавровых и нахлёсточных (рис. 2.1, а). Угловые швы, расположенные параллельно действующему усилию, называются фланговыми, а перпендикулярно ему – лобовыми (рис. 2.1, б).

2.2.4. Расчётные сопротивления угловых сварных швов

Угловые сварные швы рассчитываются на срез (п. 11.2* СНиП [2]). Предполагается, что разрушение шва может произойти по одному из двух сечений (рис. 2.2):

1. по металлу шва;

2. по металлу границы сплавления сварного шва с основным металлом.

Соответственно сопротивление разрушению сварного шва характеризуется величинами:

(R_wf_f_wf) – для сечения 1, (R_wz_z_wz) – для сечения 2.

В расчёте используют наименьшую из этих величин, обозначая её в формулах (R_w_w)_min. Здесь:

R_wf – расчётное сопротивление металла шва, определяется по табл. 56 СНиП [2] в зависимости от марки используемого сварочного материала (см. табл. прил. 2).

R_wz – расчётное сопротивление металла границы сплавления шва, определяется по формуле табл. 3 СНиП [2]:

R_wz = 0,45 R_un

_f, _z – коэффициенты глубины проплавления шва, определяются по табл. 34* СНиП [2] в зависимости от катета швов k_f , вида и условий сварки. Принятые наиболее вероятные значения этих коэффициентов приведены в табл. 2.2.

_wf, _wz – коэффициенты условий работы сварного соединения; учитываются для конструкций, возводимых в районах с сильными морозами (ниже –40С). В остальных случаях, в том числе и в данном проекте, эти коэффициенты принимаются равными 1,00.

Определение расчётных сопротивлений угловых швов приведено в табл. 2.2, используемые значения выделены цветом.

Таблица 2.2.

Расчетные сопротивления сварных соединений

Вид сварки		автоматическая	полуавтоматическая	ручная
Сварочные материалы		сварочная проволока Св-10НМА		электроды Э50
		 3…5 мм	1,4…2 мм
Rwf, МПа		240	240	215
Rwz, МПа при толщине листов, мм:	От 2 до 10 Св. 10 до 20 Св. 20 до 40	220 211 207
f		1,1	0,9	0,7
z		1,15	1,05	1,0
Rwffwf, МПа		264	216	150
Rwzzwz, МПа при толщине листов, мм:	От 2 до 10 Св. 10 до 20 Св. 20 до 40	253 242 238	231 221 217	220 211 207