14 Проектирование соединений стальных конструкций

14.1 Сварные соединения

14.1.1 При проектировании стальных конструкций со сварными соединениями следует:

назначать минимальные размеры сварных швов с учётом требований 14.1.2, 14.1.4 - 14.1.6, а также применять минимально необходимое число расчетных и конструктивных сварных швов;

обеспечивать свободный доступ к местам выполнения сварных соединений с учётом выбранного вида и технологии сварки.

14.1.2 Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений следует принимать по действующим НД.

14.1.3 При выборе электродов, сварочной проволоки и флюсов следует учитывать группы конструкций и расчётные температуры, указанные в приложениях В и Г.

14.1.4 При проектировании сварных соединений следует исключать возможность хрупкого разрушения конструкций согласно требованиям раздела 13.

14.1.5 При проектировании тавровых и угловых сварных соединений элементов стальных конструкций с растягивающими напряжениями в направлении толщины проката для исключения возможности слоистого разрушения металла под сварным швом следует:

применять стали для конструкций группы 1 согласно приложению В, с пределом текучести до 375 , а также стали с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката в соответствии с 13.5;

применять сварочные материалы с пониженной прочностью и повышенной пластичностью; технологические приемы сварки, направленные на снижение остаточных сварочных напряжений; не применять порошковую проволоку;

отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему;

заменять угловые соединения тавровыми и обеспечивать в них отношение ширины свеса к толщине элементов не менее 1;

применять разделки кромок, обеспечивающие снижение объема наплавленного металла.

14.1.6 Сварные стыковые соединения листовых деталей следует проектировать прямыми с полным проваром и с применением выводных планок.

В монтажных условиях применяется односторонняя сварка с подваркой корня и сварка на остающейся стальной подкладке.

14.1.7 Размеры сварных угловых швов и конструкция соединения должны удовлетворять следующим требованиям:

а) катет углового шва не должен превышать 1,2t, где t - наименьшая из толщин свариваемых элементов;

катет шва, наложенного на закругленную кромку фасонного проката толщиной t, не должен превышать 0,9t;

б) катет углового шва должен удовлетворять требованиям расчета и быть не меньше указанного в таблице 38; при обеспечении большей глубины провара в тавровом двустороннем, а также в нахлёсточном и угловом соединениях, при обеспечении мероприятий, гарантирующих отсутствие дефектов, в том числе технологических трещин, катет шва (от 5 мм и более) принимается меньше указанного в таблице 38, но не менее 4 мм;

Вид соединения	Вид сварки	Предел текучести стали,	Минимальный катет шва , мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t, мм
			4-5	6-10	11-16	17-22	23-32	33-40
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлесточное и угловое	Ручная дуговая	До 285	4	4	4	6	10	12
		Св. 285 до 390	4	5	6	8	10	14
		Св. 390 до 590	5	6	7	8	10	14
	Автоматическая и механизированная	До 285	3	4	4	6	10	12
		Св. 285 до 390	3	4	5	8	10	14
		Св. 390 до 590	4	5	6	8	10	14
Тавровое с Односторонними угловыми швами	Ручная дуговая	До 375	5	6	7	8	10	14
	Автоматическая и механизированная		4	5	6	10	10	18
Примечания1 В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 минимальный катет швов следует принимать по техническим условиям.2 Для всех сталей при толщине элементов более 40 мм катет сварного шва следует принимать по расчету.

в) расчетная длина углового шва должна быть не менее и не менее 40 мм;

г) расчетная длина флангового шва должна быть не более , за исключением швов, в которых усилие действует на всем протяжении шва (здесь - коэффициент, принимаемый по таблице 39);

д) размер нахлестки должен быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;

е) соотношение размеров катетов угловых швов следует принимать 1:1; при разных толщинах свариваемых элементов принимают швы с неравными катетами; при этом катеты, примыкающие к более тонкому или более толстому элементу, должны удовлетворять требованиям перечисление а) или б) 14.1.7 соответственно;

ж) угловые швы следует выполнять с плавным переходом к основному металлу в конструкциях, возводимых в районах с расчётными температурами ниже минус 45°С, а также в случаях, когда плавный переход обеспечивает повышение расчётного сопротивления усталости сварных соединений.

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки сплошного сечения d, мм	Положение шва	Коэффициент	Значение коэффициентов и при нормальных режимах сварки и катетах швов, мм
			3-8	9-12	14-16	св. 16
Автоматическая при d = 3 - 5	В лодочку		1,1			0,7
			1,15			1,0
	Нижнее		1,1	0,9		0,7
			1,15	1,05		1,0
Автоматическая и механизированная при d = 1,4 - 2	В лодочку		0,9		0,8	0,7
			1,05		1,0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное		0,9	0,8	0,7
			1,05	1,0
Ручная имеханизированная при d < 1,4 или порошковой проволокой	В лодочку		0,7
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное		1,0

14.1.8 Для угловых швов, размеры которых установлены в соответствии с расчетом, для элементов из стали с пределом текучести до 285 следует применять электродные материалы, удовлетворяющие условиям:

- при механизированной сварке;

- при ручной сварке;

для элементов из стали с пределом текучести свыше 285 следует применять электродные материалы, удовлетворяющие условию (здесь и - коэффициенты, зависящие от технологии сварки и катета шва и определяемые по таблице 39).

14.1.9 Односторонние угловые швы в тавровых соединениях элементов из стали с пределом текучести до 375 следует применять в конструкциях, эксплуатируемых в неагрессивной или слабоагрессивной среде (классификация по СП 28.13330) в отапливаемых помещениях:

для прикрепления промежуточных рёбер жёсткости и диафрагм - в конструкциях всех групп, кроме конструкций группы 1, рассчитываемых на усталость;

для поясных швов сварных двутавров - в конструкциях групп 2 и 3 (кроме балок с условной гибкостью стенки ) при толщине стенки в колоннах и стойках до 12 мм и в балках до 10 мм, при выполнении швов механизированной сваркой с катетом шва ; при этом следует учитывать требования 15.3.3 и 15.5.5;

для всех конструктивных элементов - в конструкциях группы 4.

Катеты односторонних швов следует принимать по расчёту, но не менее указанных в таблице 38.

Односторонние угловые швы не следует применять в конструкциях зданий и сооружений класса КС-3 (ГОСТ 27751), возводимых в районах с сейсмичностью 8 баллов и выше, в районах с расчётной температурой ниже минус 45°С, в конструкциях групп 1, 2, 3 в зданиях с кранами режимов работы 7К (в цехах металлургических производств) и 8К, а также в балках и ригелях рамных конструкций, рассчитываемых согласно требованиям 8.2.3, 8.2.6 и 8.2.7.

14.1.10 Прерывистые угловые сварные швы при статической нагрузке при избыточной несущей способности непрерывного шва минимального размера следует применять: для соединений в конструкциях группы 4; в реконструируемых конструкциях группы 3 во всех районах (кроме имеющих расчётную температуру ниже минус 45°С); эксплуатируемых в неагрессивных или слабоагрессивных средах.

Размеры сварного шва должны соответствовать требованиям 14.1.7.

Расстояние s между участками сварных швов (рисунок 19) не должно превышать одного из значений: 200 мм, в сжатом элементе ( - толщина самого тонкого из соединяемых элементов), в растянутом элементе. В конструкциях группы 4 расстояние s увеличивают на 50%.

800 × 563 пикс.     Открыть в новом окне

При наложении прерывистого шва следует предусматривать шов по концам соединяемых частей элементов; длина этого шва в элементах составного сечения из пластин должна быть не менее 0,75b, где b - ширина более узкой из соединяемых пластин.

14.1.11 Угловые сварные швы, расположенные по периметру отверстий или прорезей, следует применять в нахлёсточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, для передачи усилий в плоскости нахлёстки, предотвращения потери устойчивости элементов нахлёстки или конструктивных соединений элементов.

14.1.12 Пробочные швы, заполняющие наплавленным металлом всю площадь круглых или щелевых отверстий, следует применять в нахлёсточных соединениях в случаях, предусмотренных 14.1.10, только для предотвращения потери устойчивости элементов нахлёстки или для конструктивных соединений элементов.

Толщина пробочного шва должна быть: не менее толщины t просверлённого или прорезанного элемента, но не более 16 мм; не менее 0,1 длины прорези или значений 0,45d или 0,45b (где d и b - диаметр отверстия и ширина прорези, равные мм и мм).

Расстояние между центрами отверстий или продольными осями прорезей должно быть не менее 4d или 4b.

14.1.13 Комбинированные соединения, в которых часть сдвигающего усилия воспринимается фрикционным соединением, а часть - сварными швами, применяют при условии, что сварка выполнена после затяжки болтов на расчетное усилие и с последующей их дотяжкой при необходимости.

Распределение усилия между фрикционными и сварными соединениями следует принимать пропорционально их несущим способностям. Применение в комбинированных соединениях болтов без контролируемого натяжения, а также использование срезных соединений, не допускается.