Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней, страница 7

         При этом их разрушение по длине может происходить как по металлу шва, в любом радиальном сечении зоны f – их примеры на рис. 6 показаны волнистыми линиями, так и по границам сплавления с основным металлом соединяемых деталей – на рис. 6 они условно показаны плоскостями z. Соответственно ввиду возможного разрушения (проверке прочности) принимаются и прочностные характеристики угловых швов со своими уточняющими коэффициентами: Rwf , Rwz – расчетные сопротивления [1, табл. 56 и табл. 3]; ßf, ßz -  коэффициенты качества шва [1, табл. 34], зависящие от вида сварки и катета; γwf, γwz – коэффициенты условий работы шва [1, п. 11.2], зависящие от климатического района и нормативного сопротивления шва, уточняемого по типу электрода [1, табл. 56]. Чтобы не выполнять расчет дважды, по металлу шва и по границе сплавления, целесообразно предварительно уточнить более слабое, расчетное сечение, сопоставив их характеристики по форме:

                           (9)

         Общий случай расчета рассмотри на примере расчета внахлестку двух пластин по рис. 7,а, предполагая, что расчетным, т.е. более слабым по (9) является сечение по металлу шва – рис. 7,б.

         При этом =b- 2(см.) – если шов прямой, как на рисунке 7,а (2см. – учитывают возможность возникновения концевых дефектов), или =b – если шов в начале и в конце выводится на продольные кромки детали 1.

         Напряжения в расчетном сечении определяются обычным образом, но т.к. все они срезающие, то обозначение их становится условным,

= ;      = ;      =  ,

         где =; =, а приведенные напряжения определяются векторно, как равнодействующая в наиболее напряженных волокнах, в данном случае, крайних – А,

=       (10)

         Вследствие этого из (10) можно естественно получить и любой частный случай, когда тот или иной силовой параметр отсутствует (равен нулю).

         В конструктивных решениях по типу рис.8 можно четко выделить: действующую сосредоточенную нагрузку; угловые швы 1, параллельные линии действия сосредоточенной силы и называемые поэтому фланговыми; угловые швы 2, перпендикулярные линии действия сосредоточенной силы и называется поэтому лобовыми.

         Как показывают эксперименты, в таких соединениях лобовые швы, как менее податливые (более жесткие) с началом нагружения активно воспринимают нагрузку, являясь одновременно концентраторами напряжений. В предельном состоянии более активно, хотя и неравномерно по длине, работают уже фланговые швы. Поэтому на практике нередко лобовые швы в расчетах не учитывают, да и конструктивно их размещают не всегда по всей длине торцов соединяемых деталей, а лишь по краям – как бы заводя фланговые швы на торец 20 – 25мм. И не зря именно такое решение по рис.9 сегодня применяется при креплении раскосов к узловым фасонкам ферм, конструкций и распространенных и достаточно сложных в работе.

         При этом расчетная длина флангового шва, ввиду неравномерности его напряженного  состояния, ограничивается условием:

           (11)

Кроме (11) сварные соединения должны удовлетворять требованиям [1. п. 12.6 … 12.8]: минимальная длина углового шва должна быть не мене  и не менее 40мм. (к этому целесообразно добавить 20мм. на концевые дефекты);

          - чтобы предотвратить прожог более тонкой детали;

          - определяется по [1. табл. 38] по t более толстого элемента с тем, чтобы обеспечить достаточный его прогрев и сплавление с металлом шва; размер нахлестки (или расстояние между параллельными сварными швами) должен быть не менее  - чтобы предотвратить излишнее сближение около шовных зон.

         3.3. Болтовые соединения. 

         Болтовые соединения применяются достаточно широко, но в соединениях вспомогательных, неответственных – например, в опираниях прокатных балок, креплениях легких связей и т. п., или временных перед сваркой. Соответственно применяют (и обозначают):

                        - постоянные болты;

                        - временные болты.

         Болты различают по чистоте изготовления: