Руководящий документ РД 24.031.17-88 Методические указания. Выбор типов и методика расчетов сварных стыков двутавров и швеллеров стальных конструкций паровых стационарных котлов.

     РД 24.031.17-88

Группа Е21

 РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 ВЫБОР ТИПОВ И МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ СВАРНЫХ СТЫКОВ ДВУТАВРОВ

И ШВЕЛЛЕРОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПАРОВЫХ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ

ОКСТУ 3103

Дата введения 1991-01-01

 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ УКАЗАНИЕМ Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР от 27.12.88 N ВА-002-1/14209

2. ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.С.Маркман (руководитель темы); А.П.Ващенко; В.А.Дьякова; Е.М.Терских; Г.Я.Соболева

3. ВЗАМЕН ОСТ 108.250.21-78

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящие методические указания распространяются на сварные стыки двутавров и швеллеров стальных конструкций паровых стационарных котлов и устанавливают требования к выбору типов сварных швов и методику их расчета.

Методические указания рекомендуются для применения предприятиями Минтяжмаша СССР, занимающимися проектированием и изготовлением стальных конструкций паровых стационарных котлов.

 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Типы заводских и монтажных стыков элементов металлоконструкций разработаны с учетом прокатных и составных профилей, предусмотренных РД 24.030.142-88, РД 24.031.19-88 и РД 24.031.21-88.

1.2. Типы стыковых соединений приведены на черт.1-8.

* Вывод шва

**

30 для швеллеров 5П-16П;

50 для швеллеров 18П-30П

Черт.1

* Вывод шва

**

30 для швеллеров 5П-16П;

50 для швеллеров 18П-30П

Черт.2

* Вывод шва

** Зона без швов

Черт.3

* Вывод шва

** Зона без швов

Черт.4

* Зона без швов

Черт.5

* Вывод шва

** Зона без швов

Черт.6

* Зона без швов

Черт.7

* Зона без швов

Черт.8

Стыковые соединения с зазором на равнопрочных накладках (см. черт.1-6) применяются преимущественно для монтажных соединений, а без зазора с усиливающими накладками - преимущественно для заводских соединений.

1.3. Допускается применение других типов стыковых соединений в случае конструктивной необходимости или экономической целесообразности.

1.4. Размеры деталей в стыковых соединениях (накладки, планки) и катеты сварных швов определяются расчетом. Расчет производится по равнопрочности с учетом требований СНиП II-23-81.

1.5. Швы сварных соединений необходимо выполнять по ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76. Контроль качества сварных швов должен производиться по ОСТ 108.030.30-79.

В местах установки накладок усиления сварных швов должны быть зачищены заподлицо с основной поверхностью металла.

 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА СТЫКОВ С ЗАЗОРОМ НА РАВНОПРОЧНЫХ НАКЛАДКАХ

2.1. Накладки на полках

2.1.1. Накладки на полках подбираются по несущей способности полок и из условия равнопрочности стыка при изгибе в двух плоскостях основному сечению элемента.

2.1.2. Ширина накладки, как правило, принимается конструктивно.

Толщина накладки определяется из условия

,

где

,

- толщина и ширина полки соответственно.

Проверка равнопрочности стыка основному сечению элемента производится по формулам:

;

,

где

,

,

,

- соответственно моменты сопротивления и моменты инерции накладок и сечения элемента относительно главных осей сечения

и

.

2.1.3. Длина накладки

(в см) вычисляется по формуле

,

где

- длина сварного шва вдоль одной стороны накладки, см;

5 - зона без швов вдоль накладки, см.

Длина сварного шва определяется по формуле

,

где

- расчетная длина сварного шва, см;

- величина непровара, см.

Расчетная длина сварного шва определяется из условия равенства несущей способности полки и сварного шва, крепящего накладку:

,

где

- расчетное сопротивление материала элемента по пределу текучести;

- величина катета шва;

- расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва.

2.2. Накладки по стенке

2.2.1. Размеры накладок по стенке выбираются, как правило, из конструктивных соображений:

ширина накладки

принимается равной 150-200 мм;

толщина одной накладки

принимается примерно равной толщине стенки;

наибольшая высота накладки

определяется по формуле

,

где

- расчетная высота балки.

2.2.2. Необходимое количество и высота накладок определяются расчетной длиной сварного шва

, крепящего накладки к стенке:

,

где

- расчетное сопротивление материала элемента сдвигу.

 3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА СТЫКОВ БЕЗ ЗАЗОРА С УСИЛЕНИЕМ ПОЛОК НАКЛАДКАМИ

3.1. Расчет выполняется из условия равнопрочности сечения стыка и основного сечения элемента. Стыки могут располагаться как в зоне максимального момента, так и в зоне максимальной поперечной силы. Предпочтительнее их расположение в зоне наименьших усилий.

Примечание. При наличии в основном сечении элемента изгибающего момента в двух плоскостях условие равнопрочности стыка и основного сечения также следует рассматривать в двух плоскостях.

3.2. При изгибе условие равнопрочности сечения стыка основному сечению элемента выражается равенством

,

где

- максимальный момент, воспринимаемый сечением;

- момент, воспринимаемый швом, сваренным встык;

- момент, воспринимаемый накладками на полках.

3.2.1. При изгибе в плоскости наибольшей жесткости сечения моменты определяются по формулам:

;

;

,

где

,

,

- моменты сопротивления относительно оси

сечений элемента, полки элемента и сечения накладок соответственно;

,

- расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести стали и стыковых сварных соединений соответственно.

Приняв ширину полки накладки больше или меньше ширины полки элемента (см. черт.7 и 8), из условия равнопрочности (см. п.3.2) толщина накладки определяется по формуле

,

где

- высота профиля элемента;

- рассчитывается по формуле

.

3.2.2. Стыковой сварной шов по стенке элемента должен быть проверен на действие расчетной поперечной силы

по формуле

,

где

- толщина стенки;

- расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу.