Якщо катети швів по перу та обушку однакові, то

Для рівнополичкових кутників:

;

де ℓ_w найбільша довжина, яка знаходиться з формул:

;

Конструктивні вимоги при проектуванні з¢єднань на кутових швах

Основні вимоги вміщені в СНиП II-23-81* п. 12.6-12.3.

При визначенні розміру і форми кутових швів треба дотримуватись таких найважливіших вимог:

1) Катети кутових швів приймаються згідно з розрахунком, але обов'язково більшими, ніж значення, які вміщені у табл. 38, СНиП II-23-81*.

Найменші значення визначені з метою забезпечення достатньої глибини проплавлення і якості з¢єднання залежно від типу з¢єднання, виду зварювання, міцності сталі та товщини з'єднуваних елементів.

2) Катет кутового шва не повинен перевищувати 1,2 t_min, де t_min – найменша товщина елементів, що з'єднуються.

3) Співвідношення сторін шва найчастіше приймають 1:1. При з¢єднанні елементів різної товщини можна використовувати шви з нерівними катетами. Більший катет прилягає до товстішого елемента і не повинен перевищувати 1,2 t_min.

4) При динамічних навантаженнях з метою зменшення концентрації напружень рекомендується формувати пологі або вгнуті шви.

5) Розрахункова довжина шва не повинна бути меншою за 4К_f чи 40 мм.

6) Розрахункова довжина флангових швів не повинна перевищувати 85β_fΚ_f за винятком швів, у яких забезпечена передача зусилля по всій довжині шва (наприклад, з¢єднання поличок зі стінкою у зварних двотаврах).

7) Щоб пом'якшити концентрації напружень на кінцях шва, рекомендується заводити кутові шви за кінці з'єднуваних елементів на 10-20 мм.

Якщо з¢єднання елементів виконується за допомогою накладок (таким способом часто користуються при монтажному зварюванні), то є вимоги до розмірів накладок і напусків.

 

Рис. 4.11

1) Сумарна площа перерізу накладок не повинна бути меншою за переріз основних елементів;

2) Розмір напусків не повинен бути менший за 5t_min (де t_min – товщина тоншого елемента)

3) Форма накладок повинна забезпечувати плавний перехід зусиль з одного елемента на другий. Особливо це стосується конструкцій, на які діють динамічні навантаження.

4) При близькому розміщенні зварних швів відстань між ними не повинна бути меншою за 50 мм. Це зменшує залишкові напруження від термічної дії кожного шва.

Комбіновані з¢єднання

Комбінованими називають такі з¢єднання, в яких присутні різні види швів. Якщо з¢єднання виконується за допомогою лобових і флангових швів приймається, що шви працюють сумісно. Тому розрахунок виконують за сумарною площею швів обох видів, підставляючи у формули загальну довжину швів з одного боку стику.

 

Рис. 4.12

 

З'єднання на болтах

У будівництві використовують болти грубої і нормальної точності, підвищеної точності та високоміцні. Крім того, використовують спеціальні анкерні болти та самонарізні болти, які використовуються для кріплення профільованого настилу до прогонів.

Діаметр болтів 10-48 мм. Довжина болтів зумовлена товщиною елементів, що з'єднується і змінюється у широких межах 30-300 мм.

Болти грубої та нормальної точності використовують у монтажних з'єднаннях для фіксації елементів. Встановлюють болти в отвори, діаметр яких більший за діаметр болтів на
2-3 мм. Отвори формують в окремих з'єднуваних деталях шляхом пробивання чи свердлення.

При дії великих зсувних зусиль використовують болти підвищеної точності та високоміцні болти.

Отвори для болтів підвищеної точності повинні відповідати діаметру болтів. Можливе відхилення +0,3 мм. Цим досягається щільний контакт між болтом і стінкою отвору. Отвори в цих з'єднуваних деталях повинні співпадати, тому отвори просвердлюють у зібраному пакеті або використовують кондуктори, які забезпечують точне розміщення отворів.

Залежно від міцності матеріалу болти грубої, нормальної та підвищеної точності об΄єднують у класи, які позначають двома числами, розділеними крапкою. Наприклад: 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 10.9. Перше число, помножене на 100, приблизно позначає найменше значення межі міцності (МПа), а добуток першого числа на друге, збільшений у 10 разів, значення межі текучості (МПа).

Приймають клас болтів згідно з рекомендаціями норм відповідно до напруженого стану, умов роботи (розтяг або зсув) та кліматичних особливостей району будівництва, табл. 57 СНиП II-23-81*. Клас міцності гайок повинен відповідати міцності болтів.

Під головки болтів грубої, нормальної та підвищеної точності та гайки обов'язково повинні встановлюватися круглі шайби. У місцях прилягання головки болтів до похилих площин ставлять косі шайби.

Болти грубої, нормальної та підвищеної точності виготовляють з маловуглецевих сталей (наприклад, 20, 35X, 40X, 38XА). Високоміцні болти виготовляють лише з високоміцних сталей 40X ”селент”, 35X2AФ (леговані хромом, азотом, ванадієм). Застосовують їх у з'єднаннях, які працюють на зсув. Найбільш часто використовуються болти діаметром 20, 24, 30 мм. Позначають болти так М20, М24, М30.

Анкерні (фундаментні) болти передають зусилля розтягу на фундамент. Діаметр анкерних болтів 12-140 мм. Сталь ВСт3КП2, 09Г2С, 10Г2С1.