Соединения элементов металлических конструкций

СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

Соединения в МК – сварные, болтовые, заклепочные, комбинированные (клеесварные, клееболтовые).

Особенности основных соединений.

Сварные соединения:

Достоинства	Недостатки
· Наименее металлоемки · Малотрудоемки при применении автоматической сварки · Обеспечивают непроницаемость для жидкостей и газов	· Концентрация напряжений · Остаточные напряжения из-за неравномерного нагрева и остывания · Механическая неоднородность сварных швов · Требование высокой квалификации сварщика · Сложность соединения толстых пакетов листов · Более трудоемки при монтаже

 

Болтовые соединения:

Достоинства	Недостатки
· Высокая надежность · Малая трудоемкость при монтаже · Не требуют квалифицированного труда · Не требуется дорогостоящего оборудования	· Более металлоемки и деформативны

 

Сварные соединения.

Виды сварки, применяемые в МК:

· Ручная электродуговая сварка – применяется при монтаже и укрупненной сборке МК на строительных площадках. Основной недостаток – нестабильность качества сварных швов.

· Автоматическая сварка под слоем флюса. Выполняется на заводах МК. Обеспечивает высокую производительность, качество соединений, низкие сварочные напряжения. Применяется только для швов в нижнем положении при свободном доступе к шву.

· Полуавтоматическая сварка выполняется электродной проволокой с газовой защитой сварочной ванны или порошковой проволокой. Используется при любом положении шва.

· Контактная сварка – осуществляется нагревом или расплавлением металлов при прохождении электрического тока в месте контакта сдавливаемых изделий.

Точечная контактная сварка выполняется сжатием листовых заготовок между стержневыми электродами.

Шовная к.с. выполняется вращающимися роликами.

Стыковая к.с. – прижатием торцов изделий.

Разновидности сварных соединений - (рис.3.1.);

Рис 3.1. Сварные соединения: а – встык прямым швом; б – встык косым швом; в – внахлестку; г – комбинированные (1 – фланговые швы; 2 – лобовые); д – угловые; е – тавровые.

 

 

Рис.3.2. Соединения контактной сваркой: а – точечная; б – стыковая.

 

По назначению:  Швы рабочие и связующие.

По протяженности: Швы сплошные и прерывистые

 

 

Рис.3.3. Положение шва в пространстве

 

 

Рис.3.4. Форма подготовки кромок свариваемых элементов: а – стыковые соединения; б – тавровые соединения; в – угловые соединения

 

 

Расчет угловых швов.

Угловые шва: лобовые и фланговые.

 

 

Рис.3.6. Распределение напряжений в соединениях с угловыми фланговыми швами

 

 

Рис.3.7. Работа угловых лобовых швов: а – траектория напряжений; б – концентрация напряжений по толщине шва.

 

Рис.3.8. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом.

 

Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной силы рассчитываются на условный срез по двум сечениям:

1- по металлу шва

                                                                          (3.4)

2 – по границе сплавления

                                                                      (3.5)

где l_w – расчет ная длина шва, пинимаемая меньше его расчетной длины на 10 мм (для учета непровара на концах шва);

β _f и β _z – коэффициенты, учитывающие глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от условий сварки (вид сварки, диаметра сварочной проволоки, положения шва). Принимаются для стали с σ _y <580 МПа по табл.34^* СНиП; для стали с σ _y ≥580 МПа - β _f =0,7 и β _z =1

γ _wf, γ_wz  - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП;

R_wf, R_wz – расчетные сопротивления металла шва и металла границы сплавления (табл.3 СНиП).

СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

Соединения в МК – сварные, болтовые, заклепочные, комбинированные (клеесварные, клееболтовые).