2. Розрахунок зварних стикових з’єднань

Згідно з нормами проектування [9] розрахунок зварних стикових з’єднань на центральний розтяг або стиск необхідно виконувати за формулою

; (1)

або , (2)

де t - найменша товщина елементів, що з’єднуються, l_w - розрахункова довжина шва (рис. 1).

Формулу (2) використовують у випадках розрахунку елементів із запровадженням розрахункового опору R_u.

а) б)

Рис. 1. До визначення розрахункової довжини стикового шва

а) у з’єднанні без технологічної планки;

б) у з’єднанні з технологічною планкою

Матеріали для зварювання, які відповідають сталі Таблиця 1

		Матеріали для зварювання
Групи конструкцій	Сталі	під флюсом		у вуглекислому газі (за ГОСТ 8050-85) або в його суміші з аргоном (за ГОСТ 10157-79*)	покритими електродами типів
у кліматичних		Марки			за ГОСТ
районах		флюсів (за ГОСТ 9087-81*)	зварювального дроту (за ГОСТ 2246-70*)		9467-75*
2, 3 і 4 - у всіх районах, крім I1, I2, II2 і II3	С235, С245, С255, С275, С285, 20, ВСт3кл, ВСт3пс, ВСт3сп	АН-348-А, АН-60	Св-08А, Св-08ГА		Э42 Э46
	С345, С345Т, С375, С375Т, С390, С390Т, С390К, С440, 16Г2АФ, 09Г2С	АН-47, АН-43, АН-17-М, АН-348-А^1	Св-10НМА, Св-10Г2^2, Св-08ГА^2, Св-10ГА^2	Св-08Г2С	Э50
	С345К	АН-348-А	Св-08Х1ДЮ	Св-08ХГ2СДЮ	Э50А^3
1 - у всіх районах; 2, 3 і 4 - в районах I1, I2, II2 і II3	С235, С245, С255, С275, С285, 20, ВСт3кл, ВСт3пс, ВСт3сп	АН-348-А	Св-08А, Св-08ГА	Св-08Г2С	Э42А Э46А
	С345, С345Т, С375, С375Т, 09Г2С	АН-47, АН-43, АН-348-А^1	Св-10НМА, Св-10Г2^2, Св-08ГА^2, Св-10ГА^2		Э50А
	С390, С390Т, С390К, С440, 16Г2АФ	АН-47, АН-17-М, АН-348-А^1	Св-10НМА,Св-10Г2^2, Св-08ГА^2, Св-10ГА^2		Э50А
	С345К	АН-348-А	Св-08Х1ДЮ	Св-08ХГ2СДЮ	Э50А^3
	С590, С590К, С590КШ	АН-17-М	Св-08ХН2ГМЮ, Св-10НМА	Св-10ХГ2СМА, Св-08ХГСМА, Св-08Г2С	Э60, Э70
^1 Використання флюсу АН-348-А вимагає проведення додаткового контролю механічних властивостей металу шва під час виконання з’єднань елементів всіх товщин для конструкцій в кліматичних районах I1, I2, II2 і II3 і товщин більш ніж 32 мм - в решті кліматичних районів. ^2 Не використовувати в поєднанні з флюсом АН-43. ^3 Використовувати тільки електроди марок ОЗС-18 і КД-11. Примітки: 1. Дріт марки Св-08Х1ДЮ постачається за ТУ 14-1-1148-75, марки Св-08ХГ2СДЮ - за ТУ 14-1-3665-83. 2. За відповідного техніко-економічного обгрунтування для зварювання конструкцій дозволяється використовувати зварювальні матеріали (дроти, флюси, захисні гази), які не вказані в даній таблиці. При цьому механічні властивості металу шва, що виконується з їх використанням, повинні бути не нижче властивостей, які забезпечуються використанням матеріалів згідно даної таблиці.

Розрахунковий опір стикових зварних з’єднань стиску, розтягу та згину за межею текучості R_wy приймають залежно від способу контролю якості шва (іншими словами, якості контролю стану шва) за табл. 2.

При цьому обов’язковим є правильний вибір матеріалів для зварювання (див. табл. 1) та повне проварювання товщини елементів, що з’єднуються.

Розрахункові опори стикових з’єднань R_wy і R_w Таблиця 2

Напружений
візуальнийстанКонтроль якості швів
Rwy = RуСтиск фізичний
Rwy = 0,85RуРозтягRwy = Rу
(Rwu= Ru )	Згин
	Зсув	Rws = Rs	Rws = Rs

Розрахункові опори стикових з’єднань елементів, які виконані із сталей з різними розрахунковими опорами, слід приймати як для стикових з’єднань елементів, які виконані із сталей з меншим значенням R_y.

Якщо стикове з’єднання виконується швом, що виводиться на технологічну планку, і застосовується фізичний контроль якості швів, то розрахунок такого з’єднання непотрібний. Якщо ж з’єднання виконується без виносу шва на планку і (або) застосовується візуальний контроль якості шва, то розрахунок необхідний.

Розрахунок стикових з’єднань на дію різних силових факторів виконується за умовою розрахунку відповідних перерізів швів на відповідні силові фактори за формулами розрахунку елементів і їх перерізів з підстановкою R_wy або R_wu в розрахункові формули (табл. 3). Якщо напруження у шві, що визначені за формулами табл. 3, перевищують значення R_wy_c (або R_wu_c/_u), то стиковий шов виконують навскіс, що дозволяє збільшити його довжину. Найчастіше кут закладання шва приймають 1:2 (рис. 2). Якщо кут   65^о, то шов не розраховують, а якщо  > 65^о - розрахунок обов’язковий. У цьому випадку:

; (3)

, (4)

де - розрахункова довжина косого шва.

Формули для розрахунку стикових з’єднань Таблиця 3

№ з/п	Напружений стан	Схема прикладання зусиль	Формула для розрахунку
1 2 3 4 5 6	Осьовий розтяг або стиск Згин Зріз (зсув) Розтяг (стиск) зі згином Зріз зі згином Розтяг (стиск) із зрізом і згином

Рис. 2. Косий стиковий шов