12. Проектирование сварных соединений

12.1. Рекомендации по проектированию сварных соединений приведены в Пособии [9], в котором даны иллюстративный материал, раскрывающий содержание рекомендаций, и примеры применения односторонних угловых швов в стальных конструкциях.

12.2. При проектировании сварных узлов, один из элементов которых испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, следует принимать конструктивные решения тавровых и угловых соединений с уменьшенным риском возникновения слоистых трещин, для этого необходимо:

отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему со сведением к минимуму концентрации деформаций в вершине сварного шва (рис 21, а);

Рис. 21. Тавровые и угловые соединения, в которых возможно возникновение слоистых трещин в основном металле

Слева от стрелок

а - с односторонними швами без скоса кромок; б, в-с двусторонними швами с двумя скосами одной кромки; г-е - с односторонними швами со скосом одной кромки; ж - с двумя прикрепляемыми через лист-прокладку элементами

Справа от стрелок показаны предпочтительные типы соединений

в тех случаях, когда это возможно, применять соединения без разделки кромок с минимально возможным объемом наплавленного металла взамен соединений с полным проплавлением (рис. 21, б);

применять при статических нагрузках соединения с разделкой кромок (h£ t/3) и неполным проплавлением, которые предпочтительнее соединений с полным проплавлением (рис. 21, в);

по возможности избегать применения V-образной разделки, применяя К-образную разделку (рис.21, г);

во всех случаях, когда это возможно, применять тавровые соединения вместо угловых (рис. 21, д);

для снижения растягивающих напряжений по толщине листа применять нетиповые решения разделки кромок в угловых соединениях (рис. 21,е);

в угловом соединении с двумя прикрепляемыми элементами лист-прокладку перекрывать сварным швом до половины толщины прикрепляемых элементов (черт. 21, ж).

13. Проектирование болтовых соединений виды болтовых соединений и условия их применения

13.1. В строительных стальных конструкциях применяются расчетные соединения на болтах как с контролируемым, так и без контролируемого натяжения болтов. К соединениям с контролируемым натяжением болтов относятся:

фрикционно-срезные на высокопрочных болтах, при расчете которых учитывается вся совокупность сопротивлений трению, смятию и срезу;

фланцевые, при расчете которых учитываются сопротивления растяжению болтов (в необходимых случаях и другие сопротивления).

Фланцевые соединения на высокопрочных болтах применительно к стыкам ферм рассмотрены в разд. 27.

В соединениях без контролируемого натяжения могут использоваться болты различных классов прочности, в том числе и высокопрочные. В расчетах таких соединений учитываются сопротивления растяжению, смятию и срезу без учета сил трения.

13.2. Области применения соединений на болтах приведены в табл. 52. В расчетных соединениях, как правило, следует применять болты классов прочности 5.8, 8.8, 10.9 по ГОСТ 7798-70* и высокопрочные по ГОСТ 22353-77* и ТУ 14-4-1345-85. В соединениях, рассчитываемых на срез и смятие, диаметр гладкой части стержня применяемых болтов должен быть равен, как правило, номинальному диаметру резьбы, в связи с чем применение так называемых облегченных болтов (диаметр гладкой части стержня равен среднему диаметру резьбы) по ГОСТ 7798-70* и высокопрочных по ТУ 14-4-1345-85 не рекомендуется. Болты классов прочности 4.6, 4.8, 5.6, 6.6 имеют те же области применения, что и болты класса прочности 5.8. В качестве сборочных для сварных соединений могут применяться болты классов прочности не ниже 4.6 и не выше 8.8.

Таблица52

	Область применения работающих на сдвиг болтовых соединений (“+” допускается, “-“ не допускается)
	с контролируемым натяжением болтов			без контролируемого натяжения болтов^2
Условия работы соединений	фрикционные на высокопроч­ных болтах	фрикционно-срезные на высокопрочных болтах^1
	Класс прочности болтов (по ГОСТ или ТУ)
	110; 110ХЛ (ГОСТ 22353-77* ТУ 14-4-1345-85)	110; 110ХЛ (ГОСТ 22353-77*)		110; 110ХЛ (ГОСТ 22353-77*); 10.9; 8.8 (ГОСТ 7798-70*)		5.8 (ГОСТ 7798-70*)
	Разность номинальных диаметров отверстий и болтов d, мм
	1-6	1	3	1	2-3	1	2-3
В конструкциях, непос­редственно восприни­мающих динамические нагрузки	+	+	-	+	-	+	-
В многоболтовых соеди­нениях конструкций из стали с пределом текучести св. 380 МПа (39 кгс/мм^2)	+	+	-	+	-	-	-
В соединениях, требующих расчета на выносливость	+	+	-	-	-	-	-
В конструкциях, для которых перемещения сдвига в центрах соединений недопустимы, и в болтосварных соединениях	+	-	-	-	-	-	-
В конструкциях, в которых перемещения сдвига в соединениях не ограничены	+	+	+	+ При r > 0	+ При r > 0	+ При r > 0	+ При r > 0
В слабо нагруженных соединениях (связей, фахверка, прогонов и т. д.)	+	+	+	+ При r < 0	+ При r > 0	+ При r < 0	+ При r > 0

____________

¹ При r < 0 усилие, меньшее по абсолютной величине, должно восприниматься трением, где r = T_min/T_max (значения Т принимаются в соответствии с п. 11.6).

² Отклонение диаметра и овальность отверстий + 1,0 мм.

13.3. Для высокопрочных болтов, изготовленных по ГОСТ 22353-77* допускается установка одной шайбы только под вращаемым элементом (головкой болта или гайкой) при разности номинальных диаметров отверстия и болта, не превышающей 4 мм, в конструкциях, изготовленных из стали с временным сопротивлением не ниже 440 МПа (4500 кгс/см²).

13.4. Резьба болта должна, как правило, располагаться вне плоскостей среза и отстоять от ближайшей из них не менее чем на 5 мм. Головки болтов следует располагать со стороны более тонкого элемента.

13.5. При размещении болтов, прикрепляющих одиночный уголок, в шахматном порядке отверстия, наиболее удаленные от конца уголка, следует располагать на риске, ближайшей к обушку.