Стальные вертикальные резервуары низкого давления
для нефти и нефтепродуктов

конструкция, проектирование, эксплуатация и ремонт

2.6.4.3. Расчет угловых швов

В обычных угловых швах (фланговых, лобовых), выполненных ручной сваркой, расчетная высота рабочего сечения d_ш (рис. 75, а) принимается по биссектрисе угла сечения валика равной (без учета наплыва) d_ш, = 0,7 h_ш, где h_ш—толщина шва (по катету); в пологих швах — d_ш принимается по меньшему катету. В вогнутых швах за d_ш принимается фактическая толщина шва по биссектрисе (рис. 75, б). При глубоком проплавлении автоматической или полуавтоматической сваркой (или специальными электродами с тугоплавкими обмазками— ультракороткой дугой) принимаются большие величины рабочей толщины шва — вплоть до  d_ш = h_ш (рис. 75, в). 

Рис. 74. Расчетные размеры стыковых швов  

Рис. 75. Расчетные размеры угловых швов

а -  нормального; б — вогнутого; в—при глубоком проплавлении

Распределение напряжений по длине швов (лобовых, фланговых) или при обварке по контуру принимается равномерным.

Таким образом, напряжение в угловом шве определяется по формуле 

Здесь d_ш = bh_ш, где коэффициент b принимается равным: при ручной сварке b = 0.7; при полуавтоматической сварке b=0,8; при автоматической сварке и ультракороткой дуге (при однопро­ходной сварке) b =1. 

При прикреплении несимметричных профилей, например уголка (рис. 76), длины или площади швов должны быть так распределены, чтобы прикрепляемый элемент не получал дополнительного изгиба от эксцентриситета (площади швов должны быть распределены обратно пропорционально расстояниям от шва до оси элемента).

Таким образом, при требуемой площади швов 

площадь большего шва равна 

 площадь меньшего шва равна 

Рис. 76. Прикрепление уголка

Во избежание пережогов при прикреплении фасонных профилей (уголков, швеллеров) наибольшая толщина углового шва принимается не больше 1.2d (рис. 77, а); здесь d—толщина прилегающей к соединению части профиля (например, полки уголка или стенки швеллера).

Рис. 77. Предельные размеры сварных соединений

а — прикрепление фасонных профилей;  б— фланговые швы; в — прерывистые швы; г — нахлёстка с лобовыми швами

Наименьшая толщина угловых швов принимается в зависимости от толщины прикрепляемых элементов и составляет: 

Толщины угловых швов должны быть по возможности унифицированы. Наиболее рационально иметь в конструкции не более двух размеров толщины (чаще всего 6 — 8 мм). Для того чтобы избежать чрезмерно длинных прикреплений, длине каждого флангового шва, передающего продольную осевую силу, огра­ичивается величиной 60h_ш; наименьшая расчетная длина флангового или лобового шва принимается равной 40 мм или 4h_ш в связи с резкой концентрацией напряжений в коротких швах (рис. 77, б).

При малых усилиях могут применяться прерывистые угловые швы. Они нерациональны как по характеру их работы, так и по производственным условиям, но дают экономию наплавленного металла. Усилие передается на участки прерывистого шва поровну, Расстояние между участками прерывистого шва в сжатых элементах по условиям устойчивости сплачиваемых элементов должно составлять не более 15 d (где d — толщина самого тонкого элемента), в растянутых — не более 30 d (рис. 77, в).

При простой нахлестке элементов, соединяемых двумя лобовыми швами, расстояние между швами с точки зрения уменьшения сварочных напряжений должно быть не менее 5 d (рис. 77, г).