Таблица 38
Сварные швы | Напряженное состояние | Расчетная формула |
Стыковые, расположенные перпендикулярно к действующей силе | Сжатие, растяжение |  |
Угловые | Срез |  |
Обозначения, принятые в таблице 38: N - расчетная продольная сила; lw - расчетная длина шва, равная его полной длине за вычетом 3t или 3kf (при выводе шва за пределы соединения на подкладки за расчетную длину шва следует принимать его полную длину); t - наименьшая толщина соединяемых элементов; βf - коэффициент, принимаемый равным: 0,9 - при автоматической одно- и двухпроходной сварке; 0,7 - при автоматической многопроходной сварке, при ручной и механизированной сварке с любым числом проходов; kf - катет углового шва, принимаемый равным катету вписанного равнобедренного треугольника | ||
Сварные соединения внахлест двумя лобовыми швами (см. рисунок 1, б) имеют расчетное сопротивление, равное расчетному сопротивлению сварного соединения встык (см. рисунок 1, а) при условии, что лобовые швы выполнены с катетом не менее толщины привариваемого элемента и их концы выведены за пределы соединения.
10.1.2 Сварные стыковые соединения, работающие на изгиб, следует рассчитывать по формулам для расчета целого сечения с расчетными сопротивлениями, принятыми по таблицам 8 и 9.
10.1.3 Сварные стыковые соединения, работающие одновременно на изгиб и срез, следует проверять по формуле
 | |
| 211 × 63 пикс. Открыть в новом окне | |
где σw - напряжение в сварном соединении от изгиба;
τw - напряжение в сварном соединении от среза.
10.1.4 При одновременном действии срезывающих напряжений в двух направлениях в одном и том же сечении углового шва расчет следует проводить на равнодействующую этих напряжений.
10.1.5 Угловые швы, прикрепляющие элемент, на который действуют одновременно осевое усилие и изгибающий момент, следует рассчитывать по формуле (27), в которой:
An=Awf - расчетная площадь швов;
Ixn, Iyn - момент инерции расчетной площади швов соответственно относительно осей х-х и у-у;
R=Rwf - расчетное сопротивление углового шва.
10.2 Заклепочные и болтовые соединения
10.2.1 В болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.
Болтовые или заклепочные соединения, воспринимающие продольные силы, следует рассчитывать на срез болтов или заклепок, смятие основного металла и на растяжение болтов (во фланцевых соединениях) по формулам таблицы 39.
Таблица 39
Напряженное состояние | Расчетная формула для соединения на болтах | Расчетная формула для соединения на заклепках | ||||
Срез |  (88) |  (88,a) | ||||
Смятие соединяемых элементов |  (89) |  (89,a) | ||||
Растяжение |
| - | ||||
Отрыв головки заклепки | - |  (90,a) | ||||
Обозначения, принятые в таблице 39: N - расчетная продольная сила, действующая на соединение; n - число болтов или заклепок в соединении; ns - число рабочих срезов одного болта или заклепки; d - диаметр заклепки (или отверстия для заклепки) или наружный диаметр стержня болта; Σt - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; d0 - внутренний диаметр резьбы болта; h = 0,4 d - высота поверхности отрыва головки. | ||||||
10.2.2 Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и растяжение.
10.2.3 В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой число болтов или заклепок должно быть увеличено против расчетного числа на 10%.
При прикреплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей количество болтов, прикрепляющих коротыш к этой полке, должно быть увеличено против расчетного числа на 50%.
10.3 Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах
10.3.1 Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.
10.3.2 Расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует вычислять по формуле
Qbh =RbhγbAbnμ/γh(91)
где Rbh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое по соответствующим нормативным документам;
γb - коэффициент условия работы соединения, принимаемый равным 0,8;
Abn - площадь сечения болта нетто, определяемая по соответствующим нормативным документам;
μ - коэффициент трения, принимаемый по таблице 40;
γh - коэффициент, принимаемый по таблице 42 СП 16.13330.
Таблица 40
Способ обработки соединяемых поверхностей | Пескоструйная очистка | Травление поверхности | Без обработки (после обезжиривания) |
Коэффициент трения μ | 0,45 | 0,4 | 0,15 |
Количество n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует вычислять по формуле
(92)где k1 - количество поверхностей трения соединяемых элементов.
Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием
P=RbhAbn
10.3.3 Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует проводить по площади сечения брутто А при An0,85A или по условной площади Ac=1,18An при An<0,85A.
10.4 Соединения с фрезерованными торцами
В соединениях с фрезерованными торцами сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.
Во внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементах сварные швы и болты, включая высокопрочные, указанных соединений следует рассчитывать на максимальное растягивающее усилие от действия момента и продольной силы при наиболее неблагоприятном их сочетании, а также на сдвигающее усилие от действия поперечной силы.
10.5 Поясные соединения в составных балках
10.5.1 Сварные швы, заклепки и высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных двутавровых балок, следует рассчитывать по формулам таблицы 41.
Таблица 41
Нагрузка | Вид соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках |
Неподвижная (распределенная и сосредоточенная) | Угловые швы |  (93) |
Высокопрочные болты |  (94) | |
Заклепки |  (94,a) | |
Местная сосредоточенная | Угловые швы |  (95) |
Высокопрочные болты |  (96) | |
Заклепки |  (96,a) |
В формулах (93) - (96,а) приняты следующие обозначения:
Т = QS/I - сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой Q (здесь S - статический момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси);
а - шаг поясных заклепок или высокопрочных болтов;
Qbh - расчетное усилие одного высокопрочного болта, вычисляемое по формуле (91);
k1 - количество поверхностей трения соединяемых элементов;