МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ВЫБОР И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПАРОВЫХ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ
РД 24.031.16—88 — РД 24.031.21—88
Издание официальное
МИНИСТЕРСТВО ТЯЖЕЛОГО, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И ТРАНСПОРТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ СССР
Москва
1991
УДК 621.184—2.001.24 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 01.01.91
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.
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 11-23-81.
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.
РД 24.031.17—88 С. 10
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ УКАЗАНИЕМ Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР от 27.12.88 № 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
|
Обозначение документа, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения |
|
ГОСТ 5264-80 |
1.5 |
|
ГОСТ 14771-76 |
1.5 |
|
ОСТ 108.030.30—79 |
1.5 |
|
РД 24.030.142—88 |
1.1 |
|
РД 24.031.19—88 |
1.1 |
|
РД 24.031.21—88 |
1.1 |
|
СНиП 11-23-81 |
1.4 |
2 Заказ 809
r1
/ЙШ,
* Вывод шва
•* a—30 для швеллеров 5П-16П; (i—50 для швеллеров 18П-30П
|
|
** а—30 для швеллеров 5П-16П; я — 50 для швеллеров 18П-30П |
А-А
I,1 /
* Вывод шва ** Зона без швов
Черт. 4
С 7 РД 24.031.17—88
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 bf — толщина и ширина полки соответственно.
Проверка равнопрочности стыка основному сечению элемента производится по формулам:
где WUr И7С, /Сг „ — соответственно моменты сопротив-
•*» У ■*» У «** У ■*» У
ления и моменты инерции накладок и сечения элемента относительно главных осей сечения хну.
2.1.3. Длина накладки /я (в см) вычисляется по формуле
/, = 2^+5,
где О—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; 1—величина непровара, см.
Расчетная длина сварного шва определяется из условия равенства несущей способности полки и сварного шва, крепящего накладку:
tfbfRy
1“ ~ 0,7KjRmf'
где — расчетное сопротивление материала элемента по пределу текучести;
Kf — величина катета шва;
R<»f — расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва.
РД 24.031.17—88 С 8
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 fn, принимается примерно равной толщине стенки;
наибольшая высота накладки Лн определяется по формуле
Ан = h-ef 1 *
где hef—расчетная высота балки.
2.2.2. Необходимое количество и высота накладок определяются расчетной длиной сварного шва L, крепящего накладки к стенке:
, V-*.
где R8 — 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
мс = ма + мн,
где Мс — максимальный момент, воспринимаемый сечением;
Мл — момент, воспринимаемый швом, сваренным встык;
Мл — момент, воспринимаемый накладками на полках.
3.2.1. При изгибе в плоскости наибольшей жесткости сечения моменты определяются по формулам:
Мс= WxRy Тс;
Ми ~ WnxR<°y7c*
Мн = ]V„xRylct
где Wx, Wnxy —моменты сопротивления относительно оси х
сечений элемента, полки элемента и сечения накладок соответственно;
15
с. 9 РД 24.031.17—88
Ryi /?шу—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
Ш R — W R
4 W Х^у W П* Шу
*н KhRy *
где А — высота профиля элемента; Wux — рассчитывается по формуле
3.2.2. Стыковой сварной шов по стенке элемента должен быть проверен на действие расчетной поперечной силы Q по формуле
Q “
где —толщина стенки; Rms—расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сдвигу.
