5.3.5 Расчет поясных швов

Рассмотрим расчет непрерывных сварных швов соединяющих стенку двутавра с его поясами.

Сварные швы препятствуют взаимному сдвигу поясов и стенки (рис. 38), вследствие чего в них возникают касательные напряжения. В случае воздействия поперечных сил на двутавр в соответствии с законом парности касательных напряжений усилие на сварной шов будет равно усилию от касательных напряжений в этой точке поперечного сечения (рис. 38).

Рис. 38. Расчетная схема сварных швов поясов двутавра

Сдвигающее усилие на единицу длины пояса в соответствии с формулой Журавского

, (5.33)

где .

Условие прочности для поясных швов, воспринимающих сдвигающие усилия

(5.34)

где – для одностороннего сварного шва;

– для двустороннего сварного шва.

Отсюда получаем выражение для вычисления величины катета сварного шва

. (5.35)

5.3.6 Расчет сварных стыков двутавровых балок

Различают сварные стыки балок (рис. 39), выполненные в заводских условиях 1 и монтажные стыки, выполненные при сооружении конструкции на строительной площадке 2.

Заводские стыки выполняют с целью увеличения длины отправочных строительных элементов. Такие стыки имеют несомненные преимущества технологии изготовления, точности и качества соединений.

Рис. 39. Стыковка двутавровой балки с помощью сварки

Наиболее простым получается такой стык, когда пояса и стенка стыкуются в одном сечении. Однако он не обеспечивает равнопрочности стыкового сечения с поперечным сечением балки, когда в работе участвует только основной материал.

В связи с этим для достижения равнопрочного стыка:

• располагают стык в сечении, где момент не превышает ;

• устраивают шов вразбежку.

Увеличение надежности стыка при действии значительных моментов и поперечных сил достигают с помощью горизонтальных накладок, установленных по верхней и нижней полкам, и вертикальных двусторонних накладок по стенке балки (рис.40).

Рис 40. Стык двутавровой балки с помощью накладок

Изгибающий момент представляется парой сил , действующих в срединных плоскостях поясных накладок.

Требуемая площадь сечения поясных накладок:

, (5.36)

где – расстояние между серединами накладок.

Ширина накладки принимается на 18-20 мм меньше или больше ширины полки двутавра.

Длину полунакладки находят из условия размещения 2-х угловых швов, рассчитанных на передачу действующего в накладке усилия .

Поперечную силу в сечении стыка воспринимают накладки на стенке и вертикальные угловые швы.

Суммарная толщина накладок – не менее толщины стенки. Ширина = 150…200 мм.

Накладки проверяют на срез:

, (5.37)

где .

При расчете катетов вертикальных швов учитывают поперечную силу и момент .

Условие прочности сварных швов:

(5.38)

где – момент сопротивления сечений сварных швов; – площадь сечения сварных швов;

– расчетная длина сварного шва.