Las estructuras soldadas están formadas por muchas piezas, componentes y piezas conectadas mediante métodos de soldadura. Por lo tanto, el rendimiento y la calidad de las uniones soldadas están directamente relacionados con el rendimiento, la seguridad y la confiabilidad de las uniones soldadas. estructura. A lo largo de los años, la comunidad de ingenieros de soldadura ha llevado a cabo una extensa investigación experimental sobre uniones soldadas, que ha jugado un papel muy importante en la mejora del rendimiento y la confiabilidad de las estructuras soldadas y en la ampliación del alcance de aplicación de las estructuras soldadas.
(1) Tipos básicos de uniones soldadas
Las estructuras soldadas se pueden realizar mediante los principales métodos de soldadura, como soldadura por fusión, soldadura a presión y soldadura fuerte. A través de estos métodos de soldadura, las estructuras metálicas se conectan para formar una junta de conexión inseparable: una junta soldada, que forma una junta de fusión, una junta de soldadura a presión y una junta de soldadura fuerte, respectivamente, formando así una estructura soldada. Pero el más utilizado es la soldadura por fusión. Aquí presentamos principalmente el cabezal de soldadura por fusión.
1) Junta de soldadura por fusión: La junta de soldadura por fusión consta de metal de soldadura, línea de fusión, zona afectada por el calor y metal base. El metal de soldadura es una estructura fundida formada al fundir relleno y parte del metal base. La microestructura de cada parte de la unión por fusión no es uniforme y también existen diferencias en el rendimiento. Esto se debe a que la composición química y la estructura metalográfica de las cuatro áreas anteriores son diferentes, lo que a menudo cambia la sección transversal y la forma originales del componente en la unión, lo que genera discontinuidades o incluso defectos, lo que resulta en diversos grados de concentración de tensión, soldadura. tensión residual y deformación, rigidez más grande, afectarán el rendimiento de la articulación. Como resultado, no sólo las propiedades mecánicas de las juntas son desiguales, sino que también las propiedades físicas y químicas son diferentes. Para garantizar el funcionamiento confiable de la estructura soldada, se espera que la unión soldada tenga las mismas propiedades mecánicas que el material base y, en algunos casos, las mismas propiedades físicas y químicas, como conductividad eléctrica, permeabilidad magnética, corrosión. resistencia, y el mismo brillo y color.
En lo que respecta al metal de soldadura, a menudo forma una estructura de cristal fundido en forma de columna, que generalmente es más fuerte y dura que el metal base, pero la tenacidad se reduce. En el caso de aceros de alta resistencia, también se puede obtener el metal de soldadura con las propiedades requeridas mediante el uso de medidas de proceso adecuadas, como el precalentamiento, el enfriamiento lento o el uso de un aporte de calor adecuado. En términos generales, la resistencia del metal de soldadura puede ser mayor o menor que la del metal base; el primero se denomina alta coincidencia y el segundo se llama baja coincidencia.
En la zona afectada por el calor con una anchura pequeña, debido al gran gradiente del campo de temperatura de soldadura, el ciclo térmico en cada punto es muy diferente, dando como resultado estructuras y propiedades diferentes. Esta diferencia está relacionada con la microestructura y composición del metal de soldadura y el aporte de calor de soldadura. Cabe señalar en particular que el "envejecimiento por deformación dinámica" (envejecimiento por deformación térmica) después de los ciclos térmicos de soldadura deteriorará las prestaciones de la unión. Después del pretensado, el acero y el aluminio se vuelven quebradizos debido al fenómeno de "envejecimiento", que ocurre a bajas temperaturas (temperatura ambiente) y que a menudo se denomina "envejecimiento por deformación estática". Sin embargo, la zona afectada por el calor de la soldadura producirá tensión térmica después del ciclo de calor de la soldadura. La alta temperatura de la soldadura acelera la fragilidad por envejecimiento. Por lo tanto, el "envejecimiento por tensión dinámica" reduce en gran medida el rendimiento de la unión y debe evitarse.
La soldadura por fusión incluye principalmente soldaduras a tope y soldaduras de filete. Las uniones soldadas compuestas principalmente por estos dos tipos de soldaduras incluyen juntas a tope, juntas de filete, juntas en forma de T (cruzadas), juntas de solapa y juntas de soldadura de tapón. Según GB/T 985-1988 "Formas y dimensiones básicas de ranuras de soldadura para soldadura con gas, soldadura por arco de electrodo y soldadura con protección de gas" y GB/T 986-1988 "Formas y dimensiones básicas de ranuras de soldadura por arco sumergido", soldadura común La forma básica de la ranura de la costura y la forma de la junta anterior se muestran en la Figura 5-1. La Figura 5 muestra juntas a tope (ver Figura 5-1 a~n), juntas de esquina (ver Figura 5-1o~u), juntas en T y juntas transversales (ver Figura 5-1 v~Y y Z, A′). juntas traslapadas (ver Figura 5). Las dimensiones relevantes representadas por letras simbólicas se muestran en la Tabla 5-6. La Tabla 5-6 se enumera con referencia a los estándares GB/T 985-1988 y GB/T 986-1988. Además de los dos estándares anteriores, la forma de ranura a elegir también se puede determinar de acuerdo con el espesor de la soldadura de acuerdo con los estándares industriales y empresariales, con un intervalo adecuado.
Por ejemplo, al unir placas con un espesor de 30 mm, puede elegir la ranura doble en forma de Y que se muestra en la Figura 5-1 i (se puede ver en la Tabla 5-6: cuando se utiliza soldadura por arco con electrodo, la ranura es adecuada para placas con un espesor de 12 ~ 60 mm; cuando se utiliza soldadura por arco sumergido, es adecuado para placas de 24 ~ 60 mm de espesor), también puede elegir la ranura doble en forma de U con bordes romos como se muestra en la Figura 5-1 m. No importa qué forma de ranura se elija, primero se debe garantizar la calidad de la unión, teniendo en cuenta la economía.
La junta de soldadura por electroescoria es una junta importante entre las juntas de soldadura por fusión. Cuando el espesor de la soldadura es superior a 30 mm se pueden considerar juntas de soldadura por electroescoria, especialmente para soldaduras de gran sección. Por ejemplo, si el espesor de la soldadura es superior a 60 mm, la eficiencia de la soldadura por electroescoria es mayor que la de la soldadura por arco. La forma básica de las juntas de soldadura por electroescoria de uso común se muestra en la Figura 5-2. Las dimensiones de varias formas de juntas de soldadura por electroescoria se muestran en la Tabla 5-7. Cuando la pieza de trabajo se suelda con electroescoria, la posición de la pieza de trabajo debe ser de abajo hacia arriba, es decir, la costura de soldadura es adecuada para soldadura vertical. La costura de soldadura por electroescoria se forma por la fusión y acumulación de los bordes del material de soldadura y el metal base en un charco de escoria a alta temperatura, por lo que deben existir topes en el interior y exterior de la soldadura. La soldadura por electroescoria es adecuada para soldar piezas con secciones transversales de soldadura grandes y extragrandes, como recipientes a presión de paredes gruesas, ejes de gran diámetro, tuberías de gran espesor y piezas de máquinas grandes. La soldadura por electroescoria generalmente requiere un templado de normalización o recocido a alta temperatura posterior a la soldadura para eliminar los efectos adversos de zonas amplias afectadas por el calor, granos gruesos y altas tensiones residuales causadas por grandes aportes de calor de soldadura.
La junta de soldadura por haz de electrones es un tipo especial de junta de soldadura por fusión. Es una soldadura por fusión que utiliza un flujo de electrones enfocado de alta velocidad para bombardear la soldadura, convirtiendo la energía cinética de los electrones en energía térmica y derritiendo la zona de soldadura de la unión soldada. Se caracteriza por soldar varios metales especiales con gran espesor y gran relación de aspecto (hasta 25:1). Según sus características, se utiliza en la soldadura de componentes de reactores nucleares, algunos metales especiales, acero de ultra alta resistencia y piezas de aleaciones resistentes al calor en equipos de aviación y aeroespaciales. Debido al pequeño diámetro del haz de electrones, la energía de soldadura concentrada y la ausencia de metal de aportación, se forman algunas características del cabezal de soldadura por haz de electrones. Este tipo de junta también tiene juntas a tope, juntas de esquina, juntas en forma de T y juntas traslapadas. También hay formas de terminación de juntas traslapadas similares a la soldadura por electroescoria, pero las partes soldadas son más apretadas.
2) Juntas de soldadura a presión: además de las juntas de soldadura por fusión mencionadas anteriormente, la soldadura por resistencia, la soldadura por fricción, la soldadura por difusión, la soldadura por ultrasonidos, la soldadura por presión en frío y la soldadura por explosión se denominan colectivamente soldadura a presión. Entre ellos, la soldadura por resistencia y la soldadura por fricción son altamente eficientes y ampliamente utilizadas en muchos sectores. Especialmente en la industria automotriz, la soldadura por resistencia y la soldadura por fricción se utilizan ampliamente. En la soldadura por resistencia, la soldadura por puntos (incluida la soldadura por puntos por laminación) y la soldadura por costura se superponen en su mayoría. La soldadura por proyección es una variación de la soldadura por puntos, pero existen muchos tipos de uniones y es necesario diseñar una unión adecuada e inteligente de acuerdo con la forma y el tamaño de la soldadura. La soldadura por resistencia de alta frecuencia es generalmente soldadura a tope, pero también por solapamiento. La soldadura a tope por resistencia obviamente utiliza soldadura a tope. Cabe señalar que debido al desarrollo de la tecnología de soldadura a tope por resistencia, actualmente es posible soldar secciones de más de 100.000 mm2, por lo que la soldadura a tope por resistencia se ha utilizado en la fabricación de calderas y recipientes a presión, especialmente las costuras circunferenciales de Tuberías de acero, como la construcción de oleoductos y gasoductos de larga distancia (incluida China continental y en alta mar). Las juntas a tope se utilizan comúnmente para uniones soldadas por fricción. Para otras formas y aplicaciones de uniones soldadas, consulte la información relevante.
3) Juntas soldadas: Hay muchos tipos de juntas soldadas, pero los tipos básicos son sólo juntas a tope y juntas traslapadas.
(2) Selección de formas de ranuras de soldadura
Las formas de ranuras de soldadura se pueden dividir en tres tipos según sus formas, es decir, el tipo básico, como se muestra en la Figura 5-1b, 1. Es decir, en forma de I, en forma de V y en forma de V única, en forma de U y en forma de U única, etc. También hay tipos especiales, como dobladillo, acolchado, dobladillo, soldadura de tapón y soldadura de ranura. El tipo combinado, como sugiere el nombre, es una combinación de los tipos anteriores. La mayoría de las ranuras en la Figura 5-1 son de este tipo. tipo combinación. La forma de la ranura generalmente se determina según las condiciones de fábrica, los requisitos del proceso y otras consideraciones.
1) Condiciones de procesamiento en fábrica. Por ejemplo, ranuras dobles en forma de V, en forma de Y, en forma de V de un solo lado, en forma de V de doble cara, en forma de V, en forma de I y otras se pueden cortar mediante corte con gas, corte con arco de plasma y, por supuesto, , también se pueden procesar mediante corte de metal. Las ranuras en forma de U doble, en forma de U con bordes romos, en forma de J con bordes romos, en forma de U y en forma de Y generalmente requieren procesamiento de cepillado (recientemente, también hay informes sobre el uso de corte con gas para procesar ranuras en forma de U) , y la eficiencia es menor que el corte térmico.
2) La accesibilidad es buena o mala.
Utilice forma de Y, forma de Y con placa de respaldo (consulte la Figura 5-1e, F), forma de V con placa de respaldo, forma de VY (consulte la Figura 5-1g), forma de U con borde romo (consulte la Figura 5-1g). 1h) y otras ranuras Generalmente no es necesario voltear las uniones durante la soldadura. Para contenedores o tuberías con diámetros interiores menores,
3) Reducir el consumo de materiales de soldadura. Generalmente, la cantidad de metal depositado es pequeña y el consumo de materiales de soldadura (varillas de soldadura, alambres y fundentes de soldadura y gases protectores) también es pequeño, lo que también ahorra tiempo de procesamiento. Mismo espesor: la ranura en forma de Y puede aumentar el metal depositado hasta en un 50% en comparación con la ranura doble en forma de Y. La ranura doble en forma de U o la ranura en forma de UY pueden ahorrar más metal depositado, por lo que este tipo de ranura es adecuada para uniones soldadas. con gran espesor. Más económico.
La soldadura de espacio estrecho también se utiliza para soldaduras en piezas extragruesas que no son aptas para soldadura por electroescoria y haz de electrones. Ranura de soldadura por electroescoria.
4) Considere la deformación y la tensión de la soldadura. Por ejemplo, la soldadura de un solo lado puede producir deformación angular y tensión residual de soldadura severa en la raíz de la soldadura. En este momento, es necesario considerar las características del material (metal base) y adoptar la tecnología y la forma de ranura adecuadas para obtener una junta calificada.
Cabe señalar que ya sea una soldadura a tope o una soldadura en ángulo, la superficie de soldadura puede ser cóncava, convexa o plana, y esto último a veces se logra mediante procesamiento mecánico. Además de los tres tipos de soldaduras de ángulos iguales anteriores, también existen tres tipos de soldaduras de ángulos desiguales. Las cuatro formas de soldaduras en ángulo recto que se muestran en la Figura 5-3 incluyen soldaduras planas equiláteras, cóncavas-convexas en ángulo recto (ver Figura 5-3a~c) y soldaduras planas en ángulo recto desigual (ver Figura 5-3d). El tamaño del cateto k es el tamaño característico de la soldadura de filete. El tamaño del cateto de la soldadura de filete es el lado rectángulo inscrito en el triángulo rectángulo isósceles, como se muestra en la Figura 5-3.
(3) Juntas de trabajo, juntas de contacto y juntas de sellado
Los tipos básicos de uniones soldadas mencionadas anteriormente se distinguen principalmente según el proceso de soldadura utilizado. De hecho, también se divide según la tensión de soldadura de la estructura soldada. Las soldaduras de estructuras soldadas se pueden dividir en soldaduras con carga y soldaduras sin carga según estén estresadas directamente, también conocidas como soldaduras de trabajo y soldaduras de contacto, como se muestra en la Figura 5-4. El primero es transferir la fuerza en la estructura de una parte a otra. La soldadura y el componente están conectados en serie, por lo que se debe calcular la resistencia de la soldadura. Las soldaduras de estos últimos están conectadas en paralelo con los componentes y, al mismo tiempo, los componentes se deforman mediante fuerza. Incluso si la soldadura está dañada, generalmente no afectará el funcionamiento seguro de toda la estructura. La tarea principal de la soldadura no es transmitir fuerzas, por lo que generalmente no se requieren cálculos de resistencia. Pero en sentido estricto hay que considerar que además de la soldadura, toda la unión también tiene líneas de fusión, zonas afectadas por el calor, etc., que soportan cargas directas (en serie o en paralelo) o no soportan cargas directamente (en paralelo). Por tanto, existen datos que proponen juntas de trabajo y juntas de contacto y juntas selladas. La tarea principal de este último es evitar fugas, por lo que es una junta funcional.
(4) Distribución de la tensión de trabajo de las uniones soldadas
Las uniones soldadas por fusión que se muestran en la Figura 5-1 incluyen principalmente juntas a tope, juntas de esquina, juntas en forma de T (juntas transversales) y Las juntas traslapadas, las juntas soldadas por tapón son en realidad juntas traslapadas. La distribución de la tensión de trabajo en las uniones soldadas es desigual, es decir, hay concentración de tensión y la concentración de tensión en varias uniones también es diferente. Entre ellos, la junta a tope tiene la concentración de tensión más pequeña, la forma más simple y pocos puntos de giro de transmisión de fuerza. Es la forma de junta soldada más razonable y típica. Aun así, si la altura restante de la junta a tope es grande y el radio del arco en la transición es pequeño, la concentración de tensión también aumentará, como se muestra en la Figura 5-5. La Figura 5-6 muestra que el coeficiente de concentración de tensiones Kσ cambia con el peralte h y el radio del arco de transición r.
Las juntas en forma de T (en forma de cruz) tienen una transición brusca desde el metal base a la soldadura, un punto de inflexión de transmisión de fuerza grande, líneas de fuerza distorsionadas, distribución desigual de la tensión y son propensas a grandes concentraciones de tensión. , como se muestra en la Figura 5-7. Se puede ver en la Figura 5-7a que la unión en forma de T (en forma de cruz) compuesta de soldaduras de filete, es decir, la unión en forma de T que se muestra en la Figura 5-1a, tiene la tensión máxima en la raíz del filete. soldadura, como las secciones I-I, II- Punto A de II y punto B de la sección III-III. Si se suelda la ranura, la distribución de tensiones mejorará enormemente, como se muestra en la Figura 5-7b. La junta en forma de T (cruz) también es una junta de soldadura por fusión típica y se usa ampliamente. Este tipo de juntas representa el 70% de todas las juntas en la industria de la construcción naval, por lo que mejorar su distribución de tensiones es muy importante.
Para la junta en forma de T (cruz) formada por la soldadura de filete con ranura tipo I, a medida que aumenta el tamaño del tramo de soldadura y disminuye el ángulo θ (Figura 5-7a), el grado de concentración de tensión disminuye. Cuando el ángulo θ es menor o mayor que 45 °, pertenece a la soldadura de ángulo desigual en la Figura 5-3d. Solo el lado largo está a lo largo de la dirección de la línea de fuerza (es decir, θ
La tensión. de la junta traslapada compuesta por la soldadura de filete La distribución desigual no es una forma ideal de juntas estructurales y debe evitarse especialmente bajo cargas dinámicas y condiciones de baja temperatura. Sin embargo, debido al uso de juntas traslapadas, el trabajo de ensamblaje es muy simple. la preparación antes de la soldadura es simple y la contracción de los componentes es pequeña, por lo que bajo algunas cargas estáticas todavía se usa en estructuras de construcción y estructuras de tanques hechas de placas delgadas. juntas y juntas de solape laterales En las juntas de solape, no solo la distribución de tensiones en la sección de soldadura de filete es desigual (similar a la soldadura de filete de junta en forma de T), sino que también lo es la distribución de tensiones de la soldadura de solape frontal y de la soldadura de solape lateral. También es diferente, y la distribución de la tensión a lo largo de la soldadura también es desigual, como se muestra en la Figura 5-8. Esta figura solo muestra que las soldaduras de solapamiento lateral A1 y A2 representan el área de la sección transversal de la placa de regazo. y la curva representa la distribución del esfuerzo cortante Tx. Se puede ver en la Figura 5-8c que la distribución del esfuerzo no cambia cuando la longitud de la soldadura se intensifica uniformemente, la parte media casi no está forzada, por lo que algunas normas estipulan la longitud de. soldaduras por solape de carga (juntas por solape laterales)
2. Diseño de uniones soldadas
(1) Características de diseño de las uniones soldadas Un excelente diseño de las uniones es una de las condiciones para prevenir daños estructurales. En el diseño de uniones con fuerzas reales complejas se deben considerar las siguientes cuestiones:
1) Las estructuras soldadas deben dar prioridad a las formas simples y a la concentración de tensiones (soldaduras) pequeñas que no destruyan la continuidad estructural. es decir, uniones y soldaduras con poca o ninguna concentración de líneas de fuerza o giros.
Entre las uniones de soldadura por fusión anteriores, la unión a tope es la más adecuada para las condiciones anteriores, por lo que se le debe dar prioridad, seguida de la unión en forma de T (en forma de cruz), que debe evitar superposiciones. pero como se mencionó anteriormente, por conveniencia de la construcción, todavía se usa en algunas estructuras estáticas y sin importancia.
2) Siempre que sea posible, intente disponer las uniones soldadas en lugares donde la carga de trabajo sea pequeña y las dimensiones geométricas y la forma de los componentes permanezcan sin cambios.
3) El tamaño de la pata de la soldadura de filete no debe ser demasiado grande y la soldadura de filete de traslape no debe ser demasiado larga. Como se mencionó anteriormente, la distribución de tensiones no es uniforme a lo largo de la sección transversal de la soldadura de filete. Cuanto mayor es la sección, más desigual es la distribución de tensiones, por lo que la capacidad de carga de las soldaduras en ángulo de sección grande es menor. Sin embargo, el consumo de materiales de soldadura y de horas de trabajo aumenta a medida que el tamaño del tramo de soldadura se vuelve cuadrado. En las juntas traslapadas, la rigidez de la soldadura de filete frontal es mayor que la de la soldadura de filete lateral, y la resistencia real también es mayor. Por lo tanto, la distribución de tensiones en la soldadura de filete traslapada de una unión con una soldadura de filete frontal es desigual, y la distribución de tensiones en las soldaduras de filete laterales a lo largo de la soldadura también es desigual. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a los nodos importantes con estructura y capacidad de deformación deficientes.
4) La placa de acero tiene un rendimiento deficiente en la dirección del espesor (dirección Z), por lo que se forma una junta en forma de T (cruz). Si se va a transmitir la fuerza externa en la dirección del espesor, se debe seleccionar acero en la dirección Z.
5) La unión soldada tiene una alta rigidez y la deformación de la soldadura es muy pequeña antes de ceder, lo que puede producir una tensión adicional elevada para las uniones que sirven como puntos de articulación (como las uniones de armadura). En este momento, se deben tomar medidas como reducir la sección transversal de soldadura y cambiar la posición de la soldadura para aumentar la flexibilidad de la junta.
6) Considere plenamente las condiciones del fabricante y mejore la artesanía del diseño de la junta. Por ejemplo, la estructura soldada tiene menos tipos de juntas, menos tipos de métodos de soldadura y el tamaño de una sola junta es pequeño, la accesibilidad durante la construcción es buena, incluida la accesibilidad durante la soldadura y la capacidad de prueba después de la soldadura (como fallas de rayos X); detección para un fácil despliegue, detección ultrasónica de defectos tiene un rango de movimiento de sonda adecuado, etc.); buena soldabilidad, etc.
7) La distribución desigual de la tensión y la tensión residual de la soldadura no se consideran al calcular las uniones. Se introducirá que este cálculo hace algunas suposiciones y simplificaciones. Para condiciones de trabajo duras, como bajas temperaturas o cargas dinámicas u ocasiones con alta rigidez de las articulaciones, estos factores deben considerarse adecuadamente. Para uniones de estructuras soldadas que operan en ambientes corrosivos, el diseño detallado de las uniones también requiere una consideración especial.
(2) Cálculo de la resistencia a la carga estática de uniones soldadas
1) Cálculo basado en el método de tensión permitida
① Cálculo de la resistencia de la unión a tope: Figura 5- 9 Se muestran juntas a tope típicas y sus tensiones, que se pueden calcular según las fórmulas de la Tabla 5-8. Se puede ver en la fórmula de cálculo que la concentración de tensión (distribución desigual de la tensión) y la tensión residual de la soldadura en la unión no se consideran en el cálculo, y se considera que la tensión de trabajo está distribuida uniformemente a lo largo de la soldadura. Como se puede ver en la Figura 5-9a, cuando dos placas de diferentes espesores se unen y la diferencia de espesor (δ-δ1) excede el valor especificado (según el estándar GB 985, la diferencia de espesor permitida es de 1 a 4 mm), es necesario cortar la placa gruesa. Para un plano inclinado, la longitud del plano inclinado es L > 3 (δ-δ1), o se pueden biselar ambos lados.
② Cálculo de la resistencia de la junta traslapada: la Figura 5-10 muestra una junta traslapada típica y su tensión. También hay juntas traslapadas con soldadura de enchufe y remachado eléctrico (consulte la Figura 5-10g, h). Además, las juntas traslapadas se componen de soldaduras de filete. Así como el cálculo de la resistencia de las juntas a tope es principalmente para verificar la resistencia de las soldaduras a tope, el cálculo de la resistencia de las juntas traslapadas es principalmente para calcular la resistencia de las soldaduras en ángulo. Al calcular las soldaduras de filete traslapadas, se hacen las siguientes suposiciones:
Primero, para la forma de esta soldadura de filete (ver Figura 5-3), se inscribirá la altura del triángulo rectángulo isósceles.
Se utiliza K0 como espesor calculado, y no considera la convexidad y concavidad de la soldadura, ni la diferencia en la profundidad de penetración, por lo que
K0≈0.7K, donde k es el tamaño de la pata de soldadura. Cuando la profundidad de penetración es grande, como en la soldadura por arco sumergido, se puede considerar K0≈0 o incluso igual a k.
2. La soldadura de filete se calcula según la sección calculada, es decir, el daño por tensión cortante en el espesor calculado (anteriormente llamado espesor de garganta). Incluso si la unión soporta un momento flector, se supone que el esfuerzo generado para resistir el momento flector es un esfuerzo cortante, como se muestra en la Tabla 5-8, fórmulas (5-12), (5-15) y (5-65438). .
En tercer lugar, no se consideran la diferencia de tensión en las soldaduras de filete frontal y lateral ni la distribución desigual de la tensión en las soldaduras, lo que aporta comodidad al cálculo. Dado que el grado de tensión desigual aumenta con la longitud de la soldadura, las reglas de cálculo anteriores limitan el cálculo de la longitud de la soldadura.
En cuarto lugar, el tamaño mínimo de la pata de las soldaduras de filete generalmente no debe ser inferior a 4 mm. Cuando el espesor de la placa es inferior a 4 mm, el tamaño de la pata puede ser el mismo que el espesor de la placa. Figura 5-10 Los cálculos de resistencia de varias juntas traslapadas se muestran en la Tabla 5-8.
③ Cálculo de resistencia de las juntas en forma de T: como se muestra en la Figura 5-7, las juntas en forma de T y las juntas transversales pueden estar compuestas de soldaduras en ángulo que causarán concentración de tensiones (consulte la Figura 5-7a). o pueden estar compuestos de soldaduras a tope con concentraciones de tensión mucho más pequeñas, como las soldaduras de ranura tipo K (consulte la Figura 5-7b). La Tabla 5-8 incluye cálculos de resistencia para ambos tipos de soldaduras. Se puede ver que el cálculo de resistencia para las soldaduras de filete es el mismo que para las soldaduras de filete por traslape, que es el mismo que para las soldaduras a tope. Cabe señalar que cuando la junta en forma de T está bajo presión (consulte la Figura 5-11a), dado que la placa vertical puede estar cerca de la placa de cubierta, la capacidad de soportar presión mejora considerablemente y se puede calcular la resistencia. usando la fórmula (5-20). En muchos casos, la fuerza concentrada no es paralela a la soldadura ni perpendicular a la soldadura, por lo que la fuerza se puede dividir en dos partes y la resistencia se calcula por separado, como se muestra en la Figura 5-11d y la Tabla 5-8 (5-26 ) Espectáculo.
2) Utilice el método de diseño de estado límite para calcular la conexión de soldadura. Según GB 50017-2003 "Código de diseño de estructuras de acero", cuando se utilizan conexiones soldadas, las juntas a tope, las juntas en T, las juntas de esquina y las juntas de solapa utilizan soldaduras a tope, soldaduras en ángulo recto (Figura 5-3), costura de soldadura en bisel (Figura 5-13) y combinación de soldadura de filete a tope (Figura 5-3). Las soldaduras deben seleccionarse en función de la importancia de la estructura, las características de carga, la forma de la soldadura, el entorno de trabajo y el estado de tensión. Por ejemplo, las soldaduras a tope de elementos que soportan fatiga deben ser completamente penetradas, y la calidad de la soldadura debe ser Clase I y II, aunque no se considera la fatiga, si se requiere que sea tan fuerte como el metal base, también se requiere penetración; y la calidad de la soldadura no puede ser inferior al Nivel ⅱ; la soldadura en filete entre el alma y la cubierta de la viga de la grúa del sistema de trabajo pesado y la capacidad de elevación >: 50 t de la viga intermedia de la grúa requieren penetración de ranura.
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