Угловые сварные швы

Прочность сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по границе сплавления.

01

Шов

Определяет Rwf по табл. Г.2. Соответствие стали – по п. 14.1.8 и табл. Г.1, см. «Порядок расчета».
По табл. 39; d – диаметр сварочной проволоки сплошного сечения.
мм
02

Соединение

Определяет наименьший катет по табл. 38: двусторонние швы – тавровое и угловое соединение с двусторонними швами, а также нахлесточное; односторонний шов – тавровое и угловое с односторонним швом.
Для фланговых швов расчетная длина участка не более 85βfkf (п. 14.1.7 г).
Полная длина непрерывного участка; 10 мм на каждом участке вычитаются в расчете.
мм
шт.
03

Соединяемые элементы

Определяет таблицу, по которой принимается Run.
При разных сталях – сталь с меньшим Run.
мм
По ней принимаются Run (меньшее из двух) и наименьший катет по табл. 38.
мм
На закругленной кромке фасонного проката катет не более 0,9t, иначе – 1,2t (п. 14.1.7 а).
04

Нагрузка

Проходящая через центр тяжести соединения.
кН
Принимается по табл. 1 СП 16.13330.2017.
Порядок расчета

СП 16.13330.2017

Прочность сварного соединения с угловыми швами при действии силы N, проходящей через центр тяжести соединения, по СП 16.13330.2017 с изменениями №1-6: срез (условный) по металлу шва и по металлу границы сплавления, конструктивные требования к катету и длине шва.

Предпосылки:

  • сила N проходит через центр тяжести соединения и равномерно распределяется по длине швов
  • момент в плоскости и из плоскости швов отсутствует
  • швы выполнены при нормальных режимах сварки (табл. 39)
  1. 01

    Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва Rwf

    табл. Г.2
    Rwf = 200 МПа

    Для электродов типа Э46 (Rwun = 450 МПа).

  2. 02

    Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления Rwz

    табл. 4
    Run = 370 МПа
    Rwz = 0,45 · Run = 0,45 · 370 = 166,5 МПа

    где Run – нормативное временное сопротивление стали соединяемых элементов по табл. В.3 для стали С245 при толщине более толстого элемента T = 10 мм.

  3. 03

    Коэффициенты βf и βz

    табл. 39
    βf = 0,70
    βz = 1,00

    Вид сварки: Ручная; положение шва: Любое; катет kf = 6 мм.

  4. 04

    Расчетная длина швов lw

    п. 14.1.16
    lw = n · (l − 10) = 2 · (150 − 10) = 280,0 мм

    где n – число непрерывных участков шва; l – длина одного участка; 10 мм вычитается на каждом непрерывном участке.

  5. 05

    Расчет по металлу шва

    п. 14.1.16, ф. (176)
    τ = N / (βf · kf · lw) = 0,00 · 1000 / (0,70 · 6 · 280,0) = 0,0 МПа
    Rwf · γc = 200,0 · 1 = 200,0 МПа

    Введите силу N, чтобы выполнить проверку.

  6. 06

    Расчет по металлу границы сплавления

    п. 14.1.16, ф. (177)
    τ = N / (βz · kf · lw) = 0,00 · 1000 / (1,00 · 6 · 280,0) = 0,0 МПа
    Rwz · γc = 166,5 · 1 = 166,5 МПа

    Введите силу N, чтобы выполнить проверку.

  7. 07

    Несущая способность соединения

    п. 14.1.16
    Nult = min(βfkflwRwfγc; βzkflwRwzγc) · 0,001 = min(235,20; 279,72) = 235,20 кН

    Определяющее сечение – по металлу шва. Сила N проходит через центр тяжести соединения.

  8. 08

    Конструктивные требования

    п. 14.1.7, табл. 38
    kf = 6 мм ≤ 1,2t = 1,2 · 10 = 12,0 мм
    kf = 6 мм ≥ kf,min = 4 мм
    lw1 = 140,0 мм ≥ max(4kf; 40 мм) = 40,0 мм
    lw1 = 140,0 мм ≤ 85 · βf · kf = 85 · 0,70 · 6 = 357,0 мм

    где t – толщина более тонкого из свариваемых элементов;
    kf,min – по табл. 38 при толщине более толстого элемента T = 10 мм;
    lw1 – расчетная длина одного участка шва.

  9. 09

    Сварочные материалы

    п. 14.1.8
    1,1Rwz = 183,2 ≤ Rwf = 200 ≤ Rwzβz/βf = 237,9 МПа

    Для элементов из стали с Ryn = 245 МПа ≤ 290 МПа при ручной сварке: 1,1Rwz ≤ Rwf ≤ Rwzβz/βf.
    Условие выполняется.
    Тип электрода при ручной сварке для стали с Ryn = 245 МПа по табл. Г.1: Э42*, Э42А*, Э46*, Э46А* (* – для конструкций групп 2, 3 при расчетных температурах t ≥ −45 °С).