Файл: Брудка Я. Легкие стальные конструкции.pdf

где отдельные символы принимаются в соответствии с рис. 3-17.

На рис. 3-18 показано соединение стержня круглого сечения с лис­ товой сталью, выполненное с помощью стыкового шва в форме V2V

или угловых швов. В случае применения стыкового шва плоский элемент должен иметь по всей длине соединения скошенную кромку. Стык с угло­ выми швами проще выполнить, но он имеет некоторые недостатки. Шов укладывается в пазухе, одна сторона которой наклонена по отношению к другой под углом, изменяющимся в больших пределах, вследствие чего шов обычно имеет большой наплыв. Кроме того, расходуется значитель­ но больше присадочного металла электрода, чем при укладке шва в стыке двух элементов под прямым углом.

Если толщина плоского элемента составляет более 7з диаметра стержня круглого сечения, то угловой шов принимает форму, значи­

тельно отличающуюся от правильной. Следовательно, при g > — нужно всегда применять стыковой шов. При толщине плоского элемента в пределах — можно делать стыковые и угловые швы. Если

d

§■< —, лучше выполнять угловые швы.

Расчет стыковых и угловых швов в легких стальных конструкциях ведут так же, как и для обычных стальных конструкций, принимая до­ пускаемые напряжения, приводимые для последних.

Пример 3-1. Рассчитать напряжения в угловых швах узла фермы, показанного на рис. 3-19. Сталь гнутых профилей марки St3SX.

Допускаемые напряжения

== 0,65-1700= 1105 кгс/см2 (108,364 МН/м2)*.

Толщина швов а = 3 мм, что составляет около 0,7 g. Растягивающая сила в швеллере

Р = 11 997 кгс (117,7 кН).

Сжимающая сила в трубе прямоугольного сечения

Р = 13 806 кгс (135,6 кН).

Соединение швеллерного раскоса с поясом.

Усилие в соединении составляет:

Напряжения в швах длиной й = 125 мм и7^=60 мм равны:

* Здесь и далее в скобках приводятся значения в единицах СИ: МН — меганьютои; КН — килоньютон.

63

Соединение трубчатого раскоса с поясом.

Напряжение в швах длиной /= 1 1 0 см равно:

13806

т= ~ 0 3 [1 = Ю46 < 1105 кгс/см2 (102,578 < 108,364 МИ1м2).

Пример 3-2. Рассчитать напряжения в швах узла фермы покрытия, показанного на рис. 3-20. Сталь гнутых профилей марки St3SX.

Допускаемые напряжения для угловых швов

kis = 1105 кгс/см2 (108,364 МН/м2).

Допускаемое напряжение для листовой стали

fe= 1700 кгс/см2 (166,713 МН/м2) .

Толщина угловых швов а = 2 мм, что равно примерно 0,7g. Растягивающая сила в отдельном профиле

Я = 3368 кге (33,06 кН).

Сжимающая сила в трубе из двух профилей

Я = 3657 кге (35,88 кН).

Соединение раскоса из отдельного профиля с поясом.

Момент в стыке равен:

64

С л о ж н о е н ап р я ж ен и е :

=1870 кгс/см2 (99,636 < 183,384 МН/м2).

3.2.3.Соединение электрозаклепочными и угловыми точечными швами

Для техники р у ч н о й д у г о в о й с в а р к и характерна легкая и подвижная аппаратура, которую можно применять для сварки в любом месте при любых больших размерах свариваемой конструкции. Для то­ че чно й сварки, кратко описанной в 3.3, характерна малоподвиж­ ная и обычно тяжелая аппаратура, с помощью которой квалифициро­ ванные рабочие легко и быстро выполняют стыки, добиваясь надежных

аппаратурой; при этом получаются стыки со стабильными прочностны­ ми свойствами. Работу можно выполнять и неквалифицированными рабочими, как при ручной сварке, но прошедшими небольшой курс обу­ чения.

К недостаткам способа сварки электрозаклепками прежде всего от­ носится: применение ее только в легкодоступных стыках, а также труд­ ность выполнения во всех позициях сварки.

Способы сварки электрозаклепками под флюсом и угловая точечная сварка выполняются только в горизонтальном положении, чтобы поро­ шок не мог сдвигаться. На рис. 3-21 приведена схема прибора для

сварки электрозаклепками (точечной) под флюсом. В настоящее вре­ мя уже есть переносные пистолеты, при использовании которых сварка осуществляется в любой позиции в защитной атмосфере аргона, но это

с в а р к и соединяются чаще всего два элемента. Стык из трех элемен­ тов встречается редко. Процесс выполнения электрозаклепок особенно производителен при соединении элементов из металла толщиной 1 — 4 мм. Благодаря большой производительности метода, простоте обору­ дования, небольшому расходу присадочного металла электрода и легко­ сти работы сварщика полуавтоматическая сварка является эконо­ мичной.

Электрозаклепочные швы часто заменяют сварку под давлением, ко­ торую трудно осуществлять на стройке. Эти швы также применяют в соединениях, где выполнение точечной сварки под давлением затруд­ нено или вообще невозможно. Примером может служить узел легкой ре­ шетчатой фермы, показанный на рис. 3-22. Длинный замкнутый профиль с малыми размерами поперечного сечения не позволяет ввести внутрь плеча электрод. Сварку под давлением выполнять здесь невозможно, а ставить в стыке электрозаклепки довольно легко, так как для этого применяется односторонний электрод.

66

Стыки с электрозаклепками или пробочными швами рассчитывают на сдвиг или условное давление на стенку отверстия. Поступают при этом так же, как при расчете клепаных соединений или при точечной сварке давлением, причем допускаемые напряжения принимаются те же, что и для сварки давлением. При этом расчетный диаметр электро­

заклепки должен быть равен d = 4,5 Y g (g — толщина более тонкого из соединяемых элементов).

При проектировании пробочных швов в качестве расчетного диамет­ ра принимается диаметр отверстия, равный обычно двум или трем вели-

Расстояния между электрозаклепками должны быть равны расстоя­ ниям между сварными точками при контактной сварке (см. 3.3).

У г л о в а я т о ч е ч н а я с в а р к а применяется в боковых, кресто­ образных или тавровых соединениях при помощи переставной аппара­ туры, устройством напоминающей полуавтоматы для точечной сварки. При соединении листового металла толщиной 1,5—5 мм достигаются вдвое большая производительность труда и значительное уменьшение сварочной деформации, чем в стыках с угловыми швами. Уменьшается и расход электродов. Конструкция обычно не требует выправления.

Угловой точечный шов складывается из ряда сварных точек в форме капли, как в прерывистых угловых швах; имеет форму отрезка эллип-