Стальные вертикальные резервуары низкого давления
для нефти и нефтепродуктов

конструкция, проектирование, эксплуатация и ремонт

2.6.4. Расчет сварных соединений

Расчетные характеристики сварных соединений

Расчет стыковых швов

Расчет угловых швов

Расчет соединений на вибрационную нагрузку

Расчет комбинированных соединений

2.6.4.1. Расчетные характеристики сварных соединений

Исходя из принципа равнопрочности сварного стыка и основного металла, а также принимая во внимание, что сварное соединение весьма часто разрушается по основному металлу, нормативное сопротивление (предел текучести) сварного соединения принимают таким же, как для основного металла.

Одинаковыми с основным металлом принимаются и коэффициенты однородности для соединений стыковыми швами, выполненных автоматической сваркой. В случае ручной сварки шлакообразующими электродами коэффициенты однородности соединений в стык в растянутых элементах принимаются одинаковыми с основным металлом только при плотных швах, плотность которых гарантирована специальными мерами контроля над качеством швов; последнее обязательно для ответственных конструкций, особенно работающих на динамическую нагрузку, Если отсутствует специальный контроль, то ввиду большого рассеяния величин прочности сварки для стыковых швов, работающих на растяжение, коэффициент однородности принимается более низкий, чем для основного металла (порядка 0,75). Для сжатых элементов, где небольшая пористость швов не имеет существенного значения, величины коэффициентов однородности принимаются такими же, как для основного металла.

В результате для расчета соединений в стык, выполненных ручной сваркой шлакообразующими электродами, получаются два расчетных сопротивления осевым усилиям, равных для конструкций из малоуглеродистой стали:  = 0,9-24 = 21 кг/мм² для сжатых элементов, а также для растянутых элементов при специальных мерах контроля (что совпадает с расчетным сопротивлением основного металла) и  = 0,75-24 = 18 кг/мм² для растянутых элементов при отсутствии специальных мер контроля. Для конструкций из низколегированных сталей соответствующие величины расчетных сопротивлений составляют 29 и 25 кг/мм².

Расчетное сопротивление срезу принимается при расчете соединений в стык таким же, как для основного металла:  = 13 кг/мм² для конструкций из малоуглеродистой стали и =17 кг/мм² для конструкций из низколегированной стали.

Угловые швы (лобовые и фланговые) работают на комбинацию среза, изгиба и осевой силы; в них очень высока концентрация напряжений и более низки пределы прочности. Учитывая эти обстоятельства, расчетные сопротивления угловых швов принимают более низкими, чем сопротивления стыковых швов осевым усилиям, но все-таки более высокими, чем сопротивления стыковых швов срезу.

Расчетные сопротивления сварных соединений приведены в табл. 5.

Допускаемые напряжения [s] для сварных соединений по нормам и техническим условиям  приведены в табл. 6. 

Таблица 5

Расчетные сопротивления R^св в кг/см² для сварных швов 

Примечание. К повышенным способам контроля качества сварных швов, применяемым в дополнение к обычным способам (наружный осмотр, замеры размеров и т. п.) относятся: просве­чивание, проверка ультразвуком и т. п.

Таблица 6  

Допускаемые напряжения для сварных швов в кг/см²