Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

а: о.

со со

ч <в

к) S

а* О,

	>,
	>.
<

		<и
		>.

со о

R са s а-

	И"
	«
<

111 s ra я H a

s i H

„ s о

S Ч Ю

Щ 03

" 3

Ч о §

I"?

I- л .га b с

Е а

ja са та."*

§«g

>, м

к о

И й г

м S £ а

н S ж о к 1> = щ Ч S

s » g.

о и:

мости от толщины свариваемых элементов, вида сварки и вида соединений приведены в табл. 3.3.

Особенности сварных соединений алюминиевых конструкций. Элементы конструкций из алюминиевых сплавов сваривают обычно аргонодуговой сваркой в среде инертного газа аргона, препятствующего образованию тугоплавкой окисной пленки. В качестве электродов принимают вольфрамовые неплавящиеся стержни с присадкой из алюминиевой проволоки (при сварке вручную или автоматом) и плавящиеся электроды из основного сплава (при сварке полуавтоматом или автоматом).

Типы соединений и швов аналогичны применяемым для элементов из стали. В расчетах соединений алюминиевых элементов учитывают не только сопротивление сварного шва в зависимости от применения термически неупрочняемого или упрочняемого алюминия, но и сопротивление сплава в околошовной зоне, которое может быть меньше прочности шва (особенно для термически упрочняемых сплавов).

Расчет сварных соединений в конструкциях из алюминиевых сплавов выполняют по формулам:

стыковых швов, расположенных перпендикулярно действующей спле при сжатии или растяжении,

N/{l,t)<Rwyc> {3.12)

угловых швов, работающих на срез

(3.13)

где / - наименьшая толщина соединяемых элементов; р/ - коэффициент, принимаемый 0,9 при автоматической одно- и двухпро-ходной сварке и 0,7 - при автоматической многопроходной, ручной и полуавтоматической сварке с любым числом проходов; kj - катет углового шва, равный катету вписанного равнобедренного треугольника.

При расчете соединений алюминиевых конструкций так же, как и для их элементов, расчетные сопротивления умножают на коэффициенты условий работы Yc=0,6...0,9 (см. табл. 1.9) (значения расчетных сопротивлений сварных соединений, выполняемых аргонодуговой сваркой, приведены в табл. 5 и в прил. HI). Разделка кромок под сварку назначается с одной или двух сторон с учетом способа и техислогин сварки по ГОСТ 14806-80 и по заводским нормалям.

Конструктивные требования к сварным угловым швам следующие:

толщина катета шва kf (при сварке элементов толщиной 4 мм и более) должна быть не менее 4 мм;

расчетную длину флангового и лобового швов принимают не менее 40 мм и не менее ikf, максимальная расчетная длина флангового шва должна быть не более 50 kf, кроме случаев, где по условиям работы соединения длина шва не ограничивается;

в соединениях внахлестку ширину нахлестки принимают не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов; при аргонодуговой точечной сварке нахлестка должна быть не менее 30 мм.

При определении расчетной толщины углового шва (Р ) коэффициент Р/ принимают: 0,9-при автоматической одно- и двухпро-ходной сварке; 0,7 - при ручной, полуавтоматической и автоматической многопроходной сварке. Расчетная длина шва в формулах

п. «

& §

(3.12)-(3.13) равна полной длине шва за вычетом 3/ или Зй/ (см. п. 8.1 СНиП 2.03.06-85).

Пример 3.1. Задание; рассчитать сварное соединение встык листов шириной 6=300 мм, толщиной 1=6мм и 2=10 мм при действии расчетного осевого усилия растяжения iV=350KH (см. рис. 3.1,а, б). Материал листов - сталь марки ВСтЗпсб, сварка - ручная электродами Э42 с визуальным способом контроля качества шва. Коэффициент условий работы Yc=0,9.

Решение

Расчет прямого стыка. Согласно табл. 1 прил. II для стали ВСтЗпсб расчетное сопротивление растяжению стыкового шва /?„у=0,85 /?у=0,85-200= 195 МПа. По конструктивным требованиям принимаем: г;„;„==,==0,006 м; &=0,3 м и /„=&-2/i см (см. рис. 3.1, а).

Проверяем прочность шва:

aa, = Af/[/m,„ (fr-0,012)1 = 350 000/[0,006 (0,3 - 0,012)] = = 202.10» Па = 202 МПа>/?адГ<.= 195 0,9= 176 МПа. Прочность прямого шва недостаточна, необходимо устройство косого стыка. Определим усилие, которое может воспринять прямой шов

Nw = Ус Rwyii (ft -0,012) = 176-10в.0,006 (0,3-0,012) = = 303ООО Н = 303 кН < /V = 350 кН.

Расчет косого стыка (см. рис. 3.1,6). Назначаем стык с отношением Ь:с=2:1, что соответствует углу а = = arctg2=63°26. Длина косого шва

/ц,== (ft/sin 63° 26) - 2/i == (30/0,894) - 1,2 = 32,5 см.

Нормальные напряжения в шве по формуле (3.2): = /V sin a/ti /а, =» 350 000-0,894/0,006.0,325 = = 16Ы0« Па = 161 МПа < Vc Rwy = 176 МПа. Касательное напряжение в шве по формуле (3.3):

Тц, = л/ cos a i = 350 ООО • о, 447 /0,006 • 0,325 = = 8-10» Па = 8 МПа</?зУс= 13,6-0,9= 12,2 МПа, где i?,».=i?. = 0,58i?;,„/Ym=.0,58-235/l,025=13,6 МПа. Прочность косого стыкового шва обеспечена. Так как 2-= 10-6=4 мм>,/8=0,75 мм, то по конструктивным требованиям толстый лист в месте стыка должен иметь скос с уклоном 1 : 5 (см. рис. 3.1,6). Пример 3.2. Задание: определить расчетное усилие,

которое могут воспринять листы сечением 6Х==500Х Х5 мм из алюминиевого сплава марки АД31Т. Листы сварены косым швом встык с полным проваром под углом а=60°. Сварка - ручная аргонодуговая вольфрамовым электродом, контроль качества шва - физическими способами. Коэффициент Yc= 1-

Решение. По табл. 1.7 определяем расчетное сопротивление сплава листов 7?„ = 55МПа, а по табл. 6 прил. III - расчетные сопротивления сварного шва растяжению Rw = bb МПа и сдвигу Rws = S5 МПа.

Несущая способность составит:

листов

= Ус Ry Лп = Yo Ry Ы = 55- 10в-0,5-0,005 = 138 ООО Н = 138 кН (здесь /?у-55 МПа; размеры b и t даны в м); косого шва на растяжение

= Rw («ш/sin60°) = 55-10» (0,005-0,567/0,866) = = 180 000 Н= 180 кН, где (ft/sin 60 °)-2/= (50/0,866)-1 = 56,7 см;

Ns = Vo«;s (Wcos 60°) = 35-10» (0,005-0,567/0,5) = = 199000 Н = 199 кН.

Расчетное осевое усилие, которое может выдержать сварное соединение, определяют по наименьшей несущей способности, в данном случае по несущей способности листов

Af = Afmjn = Ai=138 кН.

Следует иметь в виду, что для термически упрочняемых сплавов необходимо также определить несущую способность в околошовной зоне, так как при сварке происходит местный отжиг (разупрочнение) сплава и расчетное сопротивление R сплава снижается (см. табл. 7 прил. III). В данном примере эту проверку ие проводим, так как расчетные сопротивления сплава марки АД31Т для околошовной зоны и сплава одинаковы (см. табл. 6 и 7 прил. III).

Пример 3.3. Задание: рассчитать стык растянутых стальных листов, симметрично соединяемых накладками с двух сторон (рис. 3.5). Район строительства - II4, t> >-40С. Расчетное усилие /V=500kH, сечение листов ЬХ=200х14мм, материал-сталь марки ВСтЗГпс5-1, ;?у=230МПа (см. табл. 1.2), Vc=0,9. Сварка ручная электродами Э42; /?ш/ = 180МПа; /?„г=0,45/?„,=0,45Х Х365=:164МПа.

Рае. 1.5. стыка

Сварвы*

II II

Iw д.

й25ММ

i-II.........iiiiV	........."""

0 - соединение накладками, прнвареи нымв фланговыми швами; б - то же, ромбическими накладками, приваренными лобовыми в фланговыми швами;

1 - фланговый шов;

2 -ось стыка; 3 - лобовой шов; <-косой шов

Решение. Вначале определяем размеры накладок, считая, ЧТО ширина накладок должна быть на 30-40 мм меньше ширины листов

6г = 6-2а = 200 - 2-20 = 160 мм= 16 см.

Площадь поверхности сечения одной накладки составит

Лг = 0,5Л ?„7с-0.5-500000/230-10»-0,9= 1,2.10-8 м2 = = 12 см?

Толщина накладки

( = Л/*; = 12/16 = 0,75 см.

Принимаем накладки толщиной 8 мм и катет угловых швов Л=;=8 мм.

Требуемую длину двух фланговых швов с каждой стороны одной накладки находим по формулам (3.6) и (3.7):

из условий среза по металлу шва

W = 0,5Л/Р/ kj Rf Vffi/ Vc = 0,5- 500 ООО/О,7-0,008-180-10«.0,9 = = 27,6 см» 28 см, где р/=0,7; y»/=1 н y<=0,9;

ИЗ условий среза по границе сплавления = о, 5iV/р, fe/Yb* Те = 0.5 • 500 ООО/1.0,008.164.10» • 1 0,9 = = 21,2 см,

где р,= 1; Y„j = l и Yc=0,9.

Более невыгоден расчет на срез по металлу шва. При этом расчетная длина одного шва составит /u,i = /md= =28/2= 14 см; конструктивная длина шва Ui,=\i+ +2/= 144-2-0,8= 15,6ж 16 см, что больше lv>,min, равной 4 см, и меньше lw,max, равной бОй/=60-0,8=48 см.

Определяем длину накладок (см. рис. 3.5, а): /г = 2(;и + Д)=2{16 + 2,5) = 37 см.

Для уменьшения длины накладок можно применить обварку накладок по контуру (с учетом работы лобовых швов) или поставить ромбические накладки, которые обеспечивают более равномерную передачу силового потока.

Расчет ромбических накладок (см. рис. 3.5, б) сводится к следующему. Принимаем длину лобового шва /iBf = 50 MM>/u,,mm=40 MM. Конструктивная длина одного косого шва

и==(ш1-0,5М + 2/=(14-2,5) + 2-0,8» 13,1 см.

Длину накладок с учетом зазоров по Д=25мм и недоведением швов на 10 мм до углов накладки в пределах стыка (см. рис. 3.5, б) вычисляем по формуле

/, = 2[1/4 о,5(б,-;ЧД + 2.1 =

= 2[У13,1»-0,5(16 -5)« -f 2.5 + 2-l] = 30 см.

Принимаем стыковые накладки длиной 300 мм. По сравнению с прямоугольными накладками длиной 370 мм стык при использовании ромбических накладок получается более компактным.

§ 2. ЗАКЛЕПОЧНЫЕ И БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Заклепочные соединения элементов стальных конструкций ввиду их значительной трудоемкости изготовления в настоящее время имеют ограниченное применение. Их используют в основном для соединений элементов конструкций с тяжелым режимом работы, при значительных динамических воздействиях. В СНиП 11-23-81* нормированные данные о применении заклепочных соединений в стальных конструкциях отсутствуют. Поэтому далее некоторые сведения будут приведены по предыдущим нормативам (СНиП II-B.3-72). В конструкциях из алюминиевых сплавов заклепочные соединения

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71