Соединения. Общие сведения.

Все соединения строительных металлоконструкций могут быть условно разделены на две группы: заводские и монтажные.

К заводским соединениям относятся:

• сварные;
• заклепочные;
• клееметаллнческие (клеесварные, клеезаклепочные).

К монтажным соединениям относятся:

• Соединения болтовые с фрезерованными торцами;
• фланцевые и клееболтовые.

На монтаже выполняется значительный объем сварочных работ, а соединения листовых конструкций выполняются сварными как при изготовлении их на заводе, так и на монтаже.

Общие требования к соединениям

• предусматривать монтажные крепления элементов, обеспечивающие возможность легкой сборки и удобного выполнения соединений элементов на монтаже (устройство монтажных столиков и т. д.), а также быстроту выверки конструкций;
• назначать монтажные соединения элементов преимущественно болтовыми, предпочтительно на болтах грубой и нормальной точности с передачей значительных вертикальных усилий на опорные столики, устраняющие работу болтов на срез;
• при наличии в соединениях изгибающих моментов использовать работу болтов грубой и нормальной точности на растяжение;
• осуществлять соединения с фрезерованными торцами для мощных сжатых и внецентренно-сжатых элементов при отсутствии значительных краевых растягивающих напряжений;
• сварные стыки балок, колонн и т. д. выполнять без накладок прямыми, встык, с двусторонней сваркой н полным проплавлением либо односторонней сваркой с подваркой корня шва или на подкладках;
• как правило, проектировать соединения по несущей способиостн соединяемых элементов;
• соединения с накладками выполнять с симметричным расположением накладок;
• группы болтов, заклепок или сварных швов располагать в соединении так, чтобы их центр тяжести совпадал с центром тяжести сечения соединяемых элементов, а при наличии эксцентрицитетов необходимо учитывать вызванное ими напряженное состояние соединения;
• при проектировании сварных соединений принимать меры против возможного хрупкого разрушения этих конструкций в процессе монтажа и эксплуатации.

В конструкциях со сварными соединениями следует:

• предусматривать применение высокопроизводительных механизированных способов сварки;
• предусматривать такое расположение сварных швов, при котором максимально сокращается необходимость кантовки конструкций при их изготовлении;
• обеспечивать свободный доступ к местам наложения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;
• назначать толщины и взаимное расположение швов, а также способ сварки, при которых в конструкциях возникали бы возможно меньшие собственные напряжения и деформации от сварки;
• избегать сосредоточения большого числа швов в одном месте, в особенности на участках с высокими местными напряжениями и ориентированных поперек направления действующих растягивающих напряжений;
• принимать минимально необходимое число и минимальные размеры сварных швов, оговоренных в СНиП П-23-81*;
• в стыковых соединениях листов разного сечения для создания плавного перехода сечения от меньшей толщины (ширины) к большей предусматривать скосы у более толстого (широкого) листа с одной или с двух его сторон с уклоном не более 1:5. Стыкование листов разной толщины без устройства скосов разрешается при условии, если разница в толщинах листов не превышает 4 мм, а величина уступа в месте стыка не превышает 1/8 толщины более тонкого листа (для конструкций из сталей классов С60/45—С85/75 указанные величины должны составлять соответственно 2.5 мм и 1\12; при этом необходима механическая обработка ступеньки перед подваркой корня шва);
• в нахлесточных соединениях принимать размер напуска не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов.

В конструкциях, воспринимающих динамические и вибрационные нагрузки, а также в конструкциях, возводимых в районах с расчетными зимними температурами ниже —40° С, и в конструкциях из сталей классов С60/45 — С85/75 следует:

• угловые швы выполнять с плавным переходом к основному металлу;
• фланговые швы, воспринимающие продольные силы, допускается выполнять с плоской поверхностью;
• соотношение размеров катетов лобовых швов принимать 1 : 1.5;
• принимать такие конструктивные формы сварных соединений, которые обеспечивали бы наиболее равномерную эпюру напряжений в элементах и деталях, а также наименьшие собственные напряжения от сварки. Для этого необходимо:
  • избегать резких геометрических концентраторов напряжений (входящих углов, перепадов сечений и т. д.), особенно расположенных на участках с высокими местными или остаточными напряжениями;
  • не допускать устройства стыков с неполным перекрытием сечеиия (например, стык поясов при отсутствии стыка стенки);
  • предусматривать полную обварку ребер жесткости и выведение угловых швов на малонагруженные элементы;
  • избегать применения пакетов листов в поясах балок и пр.

Источник: Металлические конструкции. / Под ред. Н.П.Мельникова — 2-е изд., перераб. и доп - М.: Стройиздат, 1980.— 776 с. - (Справочник проектировщика).