Виды сварных швов и соединений, геометрические характеристики сварных швов.

Существует 4 основных вида сварных соединений:
1. встык.
2. встык с накладками.
2. внахлест.
4. втавр.
Основных видов сварных швов всего два:
1. стыковые швы.
2. угловые швы.
Стыковые швы при соединении встык используются. Во всех остальных соединениях используются угловые швы.

Вот вроде бы и все, что необходимо знать об основных видах сварных швов и соединений, но как правило таких знаний для расчета сварных соединений на прочность недостаточно, поэтому мы рассмотрим вышеуказанные виды сварных швов и соединений более подробно.
Для начала рассмотрим.
1. основные виды стыковых сварных швов:

Виды сварных швов и соединений, геометрические характеристики сварных швов.

Существует 4 основных вида сварных соединений:
1. встык.
2. встык с накладками.
3. внахлест.
4. втавр.

Основных видов сварных швов всего два:
1. стыковые швы.
2. угловые швы.
Стыковые швы при соединении встык используются. Во всех остальных соединениях используются угловые швы.
Вот вроде бы и все, что необходимо знать об основных видах сварных швов и соединений, но как правило таких знаний для расчета сварных соединений на прочность недостаточно, поэтому рассмотрим вышеуказанные виды сварных швов и соединений более подробно.

Для начала рассмотрим.
1. основные виды стыковых сварных швов:
Рисунок 529. 1. основные виды стыковых сварных швов.
По варианту исполнения (вид сварного шва сбоку:
А прямой, совпадающий с рассматриваемым поперечным сечением элемента.
Б косой. Делается в тех случаях, когда по расчету прямого шва для обеспечения прочности не достаточно.
Как видно из рисунка, стыковые швы могут использоваться для соединения деталей разной толщины.
По форме шва (вид в разрезе:
В без кромок.
г V - образный.
д Х - образный.
е к - образный.
Как видно из рисунка, выбор той или иной формы шва зависит от толщины свариваемых деталей.
1. 1. геометрические характеристики стыковых сварных швов.
Также на рисунке 529. 1 показаны основные геометрические характеристики сварных швов, необходимые для расчета стыковых сварных швов на прочность:
t - толщина шва, см.
В общем случае когда толщины свариваемых деталей одинаковы, то толщина шва равна толщине свариваемых деталей. Лишь в том случае, если толщины свариваемых деталей разные, то за толщину шва принято считать наименьшую толщину свариваемых деталей. Форма шва (вид в разрезе) на определение толщины стыкового шва никак не влияет по той причине, что при расчетах на прочность материала шва рассматриваются сечения с наименьшей площадью. В данном случае наименьшую площадь будут иметь сечения на границе сплавления.
lw - длина шва, см.
Так как при любой технологии сварки в начале и конце шва имеется непровар, то с учетом этого расчетная длина шва принимается (согласно сп 16. 13330. 2011 "Стальные Конструкции":
lw = h - 2t (529. 1. 1) или.
lw = h (529. 1. 2) - при выводе концов шва за пределы стыка.
Где h - высота свариваемых деталей.

Примечания:
1. на рисунке (529. 1) все размеры даны в миллиметрах для частного случая, когда t = 5 мм. Раньше это был общий случай, но теперь, как видим, требования изменились.
2. для дальнейших расчетов все размеры лучше сразу перевести в сантиметры. Впрочем принципиального значения это не имеет.
2. основные виды угловых сварных швов.
Рисунок 529. 2. основные виды сварных соединений с угловыми швами.

А лобовые швы (2) при соединении внахлест;.
Б фланговые швы (3) при соединении внахлест;.
В лобовые и фланговые швы при соединении в стык с накладками (4);.
г угловые швы при соединении втавр (впритык) без прирезки и с прирезкой кромок;.
д плоскость среза (сдвига) флангового шва.
2. 1. геометрические характеристики угловых сварных швов.
Одной из главных геометрических характеристик углового шва наряду с уже известной нам длиной шва lw, является катет шва kf. Это связано с тем, что в каком бы напряженно-деформированном состоянии ни находился рассматриваемый элемент конструкции, на один из катетов шва всегда будут действовать касательные напряжения. А так как сопротивление сдвигу (срезу) всегда меньше сопротивления растяжению или сжатию, то в таблице 530. 2 рассматривается только один вид напряженно-деформированного состояния - условный срез.
В связи с этим определение катета шва при расчете угловых сварных швов приобретает большое значение. На рисунке 529. 2. е показаны возможные геометрические формы угловых швов (вид в разрезе. Как видно из этого рисунка в качестве расчетного значения катета шва принимается наименьшее из возможных значение.
Кроме того, предполагается, что разрушение материала шва может происходить не по одному из катетов, а в сечении, наклоненном к катетам под некоторым углом или по границе сплавления. Поэтому при расчете угловых швов рассматриваются два сечения: по металлу шва (1) и по границе сплавления (2:

Рисунок 529. 3. расчетные сечения угловых швов.

Соответственно для определения одного из размеров рассматриваемого сечения используются коэффициенты? f - при расчете по металлу шва и? z - при расчете по границе сплавления. Определить значение этих коэффициентов можно по следующей таблице:
Таблица 529. 1 (согласно сп 16. 13330. 2011 "Стальные Конструкции". Значения коэффициентов? f и? z для угловых швов.

Примечание: в Снип II-23-81* "Стальные Конструкции" и в старых справочниках формулировка последнего пункта (вид сварки) была несколько иной, а именно: "ручная; полуавтоматическая (механизированная. " И так далее, что позволяло без проблем определять значения коэффициентов при ручной сварке. Сейчас в формулировке присутствует союз "и", что на мой взгляд не совсем правильно, так как позволяет рассматривать дальнейшие условия, как относящиеся к обеим определениям. Кроме того, в указанных источниках значения коэфициентов для ручной сварки определялись вне зависимости от положения сварного шва. Сейчас же мы видим странное разделение, позволяющее определить только? f при сварке в лодочку или? z при всех остальных положениях шва. На мой взгляд, здесь явная ошибка редактора, тем не менее сп 16. 13330. 2011 ". Стальные конструкции"- это Актуализированная Редакция Теперь уже не Действующего Снип II-23-81*"стальные конструкции" и при расчетах следует руководствоваться именно положениями сп. Но все равно приведу соответствующую таблицу из старого снипа:

Таблица 529. 2. (согласно Снип II-23-81* "Стальные Конструкции").
3. положение сварного шва.

При выполнении сварочных работ принято различать следующие положения сварного шва: рисунок 529. 3. положения сварного шва. Л - в лодочку (только для угловых швов) Н - нижнееПг - полугоризонтальное Г - горизонтальноеПв - полувертикальное в - вертикальноеПп - полупотолочное П - потолочное.