46.Конструктивні вимоги до кутових швів.

Довжина кутового шва, отримана за розрахунком, називається розрахунковою. Вона повинна бути кратною 10мм.

Довжина шва, яка вказується на кресленнях металоконструкцій, називається конструктивною. Вона дорівнює розрахунковій +10мм на непроварювання і кратер.

Розрахункова довжина повинна задовольняти умові: l_{w, min} £ l_w £ l_{w, max} ,

де l_{w, min} = 40 мм або 4 k_f ;

l_{w, max} = 85 b_f k_f .

Е пюра t вздовж кутового шва реально має вигляд:

Кінці шва перенапружені, середина недонапружена. При l_w > l_{w, max} середня частина шва виключається з роботи, а кінці шва втрачають міцність, що недопустимо. Це обмеження не стосується кутових швів, в яких зусилля діє по всій довжині (наприклад, поясні шви складених балок).

l_w,min введене для запобігання концентрації зварних напружень.

Катет кутового шва приймається кратним 1 мм і повинен бути:

k_{f, min} £ k_f £ k_{f, max} .

k_{f, min} – визначається за вимогами СНиП (табл.38);

k_f,max залежить від типу зварного з'єднання.

При з'єднаннях елементів впритул

k _f,max= 1,2 t_min ,

де t_min – менша із товщин з'єднуваних елементів (t₁ або t₂).

П ри напусткових з'єднаннях з обрізними кромками k_f,max обмежується товщиною елемента t: k_{f, max} = t.

У прокатних профілях:

Шов біля обушка – приклад з'єднання впритул, тоді k_{fс, max} = 1,2 t_min (де t_min – менша з товщин: t_а або t_р).

Шов біля пера – приклад напусткового з'єднання, при цьому:

t_a £ 6 мм k_{ft, max} = t_a – 1мм;

t_a = 7…16 мм k_{ft, max} = t_a – 2мм;

t_a > 16 мм k_{ft, max} = t_a – 4мм.

Це пов’язано з тим, що внутрішня кромка пера має певний радіус заокруглення і покласти шов на повну товщину t_a практично не вдається.

47. Болтові з'єднання. Загальна характеристика

Болтові з'єднання використовують під час монтажу конструкцій, а також в конструкціях, які сприймають динамічні навантаження.

Переваги перед зварюванням:

1. зручність та простота постановки болтів;

2. виконання з'єднання не потребує спеціального обладнання.

Недоліки:

1. підвищена металомісткість завдяки необхідності застосування допоміжних елементів (див. складену балку);

2. послаблення перерізів отворами під болти;

3. підвищена деформативність з'єднання.

За принципом роботи з'єднання поділяють на 2 види:

1. на звичайних болтах:

• грубої точності (клас точності С);

• нормальної точності (клас точності В);

• підвищеної точності (клас точності А);

2. на високоміцних болтах.

Для болтів грубої і нормальної точності, а також високоміцних болтів діаметри отворів на 2…3 мм більші від діаметру болтів. Для болтів підвищеної точності діаметри отворів відрізняються не більше, ніж на +0,3 мм від діаметру болта.

К онструкція болта:

48. Розрахунок болтових з'єднань на звичайних болтах

Зусилля в з'єднанні може бути спрямоване як вздовж стержня болта, так і поперек. Якщо зусилля, що діє в з'єднанні, спрямоване перпендикулярно до осі стержня болта, то таке з'єднання працює на зсув. Взаємному зсуву елементів перешкоджають болти.

П окажемо початковий стан з'єднання:

Після прикладання зусилля зсуву:

Таке з'єднання працює на зсув і розраховується на зріз і зминання. При цьому болти працюють на зріз, а з'єднувальні елементи – на зминання. Зріз болтів відбувається на межі з'єднуваних елементів (по площині зрізу).

Р озрахунками визначають розрахункові зусилля, які можуть бути сприйняті одним болтом:

- при роботі з'єднання на зріз N_b = R_bs· g_b· A_b· n_s ;

- при роботі з'єднання на зминання N_b = R_bр· g_b· d· St ,

де N_b – розрахункове зусилля, яке сприймається одним болтом;

R_bs – розрахунковий опір болта зрізу; залежить від класу міцності болта.

Болти поділяють на 7 класів міцності: 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 9.10. Перше число, помножене на 100 – межа міцності болта (МПа). Друге число – відношення межі текучості до межі міцності, помножене на 10. Добуток чисел, помножений на 10 – межа текучості болта (МПа).

R_bs визначається за СНиП (табл. 58);

R_bp – розрахунковий опір болтових з'єднань зминанню; залежить від класу точності болта і межі міцності з'єднуваних елементів R_un (табл. 59);

g_b – коефіцієнт умов роботи болтового з'єднання (табл.35);

A_b – площа перерізу стержня болта (табл.62), або

pd²

A_b= ¾¾ ;

4

d – зовнішній діаметр стержня болта (табл.62);

n_s – кількість площин зрізу одного болта: n_s= n-1 (n – кількість з'єднуваних елементів);

St – мінімальна сумарна товщина елементів, які зминаються в одному напрямку;

Якщо зусилля, що діє на з'єднання, спрямоване паралельно поздовжній осі болтів, то вони працюють на розтяг.

В цьому випадку визначається розрахункове зусилля, яке сприймається одним болтом при його роботі на розтяг:

N_b = R_bt· A_bn ,

де R_bt – розрахунковий опір болта розтягу; залежить від класу міцності болта (табл.58);

A_bn – площа перерізу болта “нетто” (табл. 62).

Необхідна кількість болтів в з'єднанні при його роботі на зсув або на розтяг:

N

n = ¾¾¾¾¾ ,

N_{b, min} · g_c

де N – зусилля, що діє на з'єднання;

N_{b, min} – мінімальне значення розрахункового зусилля для одного болта