2.3.1. Общие сведения

Для большинства сварных конструкций преобладающими являются нагрузки с малым числом циклов перемен напряжений. Поэтому для сварных соединений основным расчетом на прочность является расчет по номинальным напряжениям. Характер нагрузки (отношение переменной составляющей цикла напряжений к постоянной составляющей) учитывают при выборе допускаемых напряжений.

Соединения электродуговой сваркой выполняют стыковыми или угловыми швами.

Стыковые швы рассчитывают на прочность по нормальным напряжениям () по номинальному сечению соединяемых элементов без учета утолщения швов (утолщение швов не должно превышать 1,0…1,5 мм во избежание увеличения концентрации напряжений). Для расчета швов используют те же зависимости, что и для расчета целых элементов. Стыковыми швами выполняют стыковые соединения, а также тавровые соединения с разделкой кромок.

Угловые швы рассчитывают на прочность только по касательным напряжениям (τ). В зависимости от формы поперечного сечения различают угловые швы (рис. 2.5): нормальные 1, вогнутые 2 и выпуклые 3. На практике наиболее распространены нормальные швы. Выпуклый шов образует резкое увеличение сечение элементов в месте их соединения, что является причиной повышенной концентрации напряжений. Вогнутый шов снижает концентрацию напряжений и рекомендуется при действии переменных нагрузок. Вогнутость шва обычно достигается механической обработкой, которая значительно увеличивает стоимость соединения.


Основными геометрическими характеристиками углового шва являются катет шва  и высота шва . Для нормального шва . По условиям технологии принимают  мм, если толщина соединяемых элементов (листов)  мм. В большинстве случаев принимают . Угловыми швами выполняют соединения в нахлестку, а также тавровые соединения без разделки кромок.

Рис. 2.5. Угловой шов

Примечание: Разрушение угловых швов происходит по наименьшему сечению плоскостью, проходящей через биссектрису прямого угла (см. рис. 2.5) или близко к ней. Площадь расчетного (опасного) сечения принимают равной , где  – глубина проплавления; l – длина шва. При многопроходной автоматической и полуавтоматической и ручной сварке ; для двух- и трехпроходной полуавтоматической сварки ; для такой же, но автоматической сварки  и для однопроходной автоматической сварки  [1].