РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО СОКРАЩЕНИЮ РАСХОДА НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УТВЕРЖДЕНЫ Директором ЦНИИСК им. Кучеренко 6 марта 1986 г.

Рекомендованы к изданию решением секции "Металлические конструкции" Научно-технического совета ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.

Содержат конструктивно-технологические решения и организационные мероприятия, направленные на экономию основных видов ресурсов, расходуемых при сварке угловых швов, составляющих основную массу швов в строительных сварных конструкциях.

Для инженерно-технических работников проектных организаций и заводов-изготовителей строительных металлоконструкций.

Разработаны ЦНИИСК им. Кучеренко (канд. техн. наук В.М.Барышев - разделы 1, 2, 3; канд. техн. наук В.Г.Искендиров - разделы 3, 4; инж. Ю.А.Новиков - раздел 2), ЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова (канд. техн. наук В.Г.Кравченко - раздел 3), Челябинским ЗМК им. Орджоникидзе (канд. техн. наук Л.Н.Ливщиц - разделы 4, 5), ВНИКТИстальконструкция (канд. техн. наук Н.П.Рощупкин - раздел 4), ВЗИСИ (канд. техн. наук И.Ш.Гагнидзе - раздел 2).

ВВЕДЕНИЕ

Экономия трудовых, энергетических и материальных ресурсов является обязательным требованием, предъявляемым к современному производству. Для сварочного производства экономия перечисленных важнейших компонентов обеспечивается при технически обоснованном сокращении массы наплавленного металла в сварных конструкциях, которое является сравнительно новым направлением развития сварочной техники.

Это направление характеризуется большим потенциалом и может оказать заметное влияние на технико-экономические показатели производства. Однако его реализация имеет ряд специфических особенностей. Важнейшим условием является совершенствование нормативных документов на проектирование сварных конструкций в направлении оптимизации размеров швов. Соблюдение требований этих документов на всех этапах технической подготовки производства должно быть основано на высокой квалификации ИТР и повышении технологической дисциплины.

Настоящие рекомендации разработаны с целью оказания помощи работникам проектных организаций и промышленных предприятий в проведении инженерно-технической и организационной работы по повышению эффективности сварочного производства за счет сокращения массы наплавленного металла в сварных конструкциях.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При современном состоянии сварочного производства одним из наиболее крупных резервов повышения его эффективности в строительной промышленности является сокращение массы наплавленного металла. Главное преимущество данного направления совершенствования сварочной техники заключается в том, что оно проводится без дополнительных капитальных вложений и обеспечивает снижение трудозатрат, экономию сварочных материалов и электроэнергии.

Конструктивная особенность сварных соединений строительных конструкций такова, что основной объем сварочных работ приходится на выполнение угловых швов. Поэтому они должны служить первоочередным объектом уменьшения наплавленного металла.

1.2. Сокращение массы наплавленного металла (уменьшение поперечного сечения и протяженности сварных швов) должно производиться без ущерба для несущей способности (эксплуатационных свойств) конструкций и изделий.

Основой для сокращения массы наплавленного металла в строительных сварных конструкциях при их изготовлении и монтаже являются указания по расчету и проектированию сварных соединений с угловыми швами, изложенные в главе СНиП II-23-81 "Стальные конструкции. Нормы проектирования". Отдельные положения упомянутых норм проектирования приведены в стандартах: ГОСТ 14771-76* "Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры", ГОСТ 8713-79 "Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры", ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры".

1.3. Технические мероприятия по уменьшению массы наплавленного металла в конструкциях должны содержать два основных этапа: 1) разработку рабочих чертежей (в том числе чертежей КМД) или пересмотр имеющихся чертежей с учетом прогрессивных требований норм проектирования и стандартов; 2) соблюдение проектных размеров сварных швов при изготовлении и монтаже конструкций. При этом важным условием уменьшения сечений швов при производстве конструкций является соблюдение известных требований к качеству подготовки металлопроката и сборки свариваемых элементов.

1.4. Для более полного использования возможностей по снижению количества наплавленного металла, заложенных в новых нормативных документах, на предприятии необходимо осуществить ряд организационных мероприятий (обучение работников технических служб и линейного персонала, хранение сварочных материалов и учет их расходования, пересмотр норм времени на сварку и др.).

1.5. Основные положения, изложенные в настоящих рекомендациях, должны использоваться с учетом особенностей и условий производства на каждом предприятии: номенклатуры и объема производства, организационной структуры предприятия, квалификации работников, технической оснащенности производства и др.

1.6. В связи с тем, что расчет и проектирование сварных соединений должны производиться в каждой отрасли промышленности с учетом ее специфики и поэтому не могут быть регламентированы ГОСТом, в упомянутых в п.1.2 стандартах положения о назначении размеров угловых швов носят рекомендательный характер. Однако при отсутствии в отраслевых нормативных документах специальных указаний о назначении размеров швов следует использовать рекомендации упомянутых ГОСТ, а также положения СНиП. В этом случае настоящие рекомендации могут быть распространены на сварные машиностроительные конструкции.

2. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

2.1. Расчетные сопротивления сварных соединений с угловыми швами следует определять по формулам, приведенным в табл.1.

Таблица 1

Числовые значения расчетных сопротивлений сварных соединений с угловыми швами приведены в табл.2 и 3.

Таблица 2

     

Таблица 3

2.2. Расчетные сопротивления сварных соединений, определенные по формулам табл.1, обеспечиваются при соблюдении следующих условий:

подготовка материалов, сборка конструкций, сварка и контроль качества осуществляются в соответствии с требованиями главы СНиП III-18-75*;

_________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 23118-99. - Примечание изготовителя базы данных.

сварочные материалы для расчетных угловых швов применяются в соответствии с табл.2.

2.3. Несущая способность сварных соединений с угловыми швами зависит от ориентации шва относительно направления усилия, действующего на соединение. Однако учет этой зависимости существенно усложняет расчет соединения, в связи с чем расчетные сопротивления соединений с угловыми швами приняты для наименее благоприятной ориентации (флангового шва) и независимыми от величины угла между продольной осью шва и направлением силового вектора, действующего на него.

2.4. Предельным состоянием для сварных соединений с угловыми швами является разрушение. В связи с этим их расчетные сопротивления установлены по временному сопротивлению металла: для металла шва - в зависимости от нормативного сопротивления металла шва ; для металла границы сплавления - в зависимости от нормативного сопротивления основного металла .

2.5. С целью повышения эффективности использования наплавленного металла в соединениях с расчетными угловыми швами следует предусматривать применение электродных материалов, обеспечивающих повышенные прочностные свойства металла шва. При этом возникает необходимость проверки прочности соединений по двум опасным сечениям: по металлу шва и по металлу границы сплавления.

2.6. Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям (рис.1):

по металлу шва

;                                              (1)

по металлу границы сплавления

,                                             (2)