MET-05 - Расчет прочности сварного шва

Проверка прочности стыковых и угловых сварных швов по металлу шва и границе сплавления согласно СП 16.13330.2017

Нормативный документ: СП 16.13330.2017 п. 11.2

Что хотите посчитать?

Опишите задачу по калькулятору «Расчет прочности сварного шва».

Исходные данные

Введённые поля сохраняются на этом устройстве.

Популярные исходные данные

Пресет не подтверждает специальные нормативные условия. Обязательные подтверждения необходимо выбрать вручную.

Характер воздействия*

Что указать: Характер воздействия

MET-05 не выполняет расчёт на усталость и не учитывает специальные требования к переменным воздействиям. Выберите вариант, соответствующий исходным данным: Статическая расчётная сила; Подвижная, вибрационная, многократно повторная или усталостная нагрузка.

MET-05 не выполняет расчёт на усталость и не учитывает специальные требования к переменным воздействиям.

Расчётный случай*

Что указать: Расчётный случай

Выберите вариант, соответствующий исходным данным: Стыковой шов — осевая нормальная сила; Стыковой шов — центрированный сдвиг; Угловые швы — сила через центр тяжести группы.

Расчётная сила F*

Что указать: Расчётная сила F

Введите модуль расчётной силы. Знак не используется: направление задаётся расчётным случаем. Единицу измерения можно выбрать справа от поля; введённое значение будет пересчитано автоматически. Допустимый диапазон: от 0.001 до 100000.

Введите модуль расчётной силы. Знак не используется: направление задаётся расчётным случаем.

Проверить прочность растянутого элемента, передающего эту силу Проверить прочность, устойчивость и гибкость сжатого элемента

Источник расчётной длины lw*

Автоматический или ручной режим

Сначала используйте встроенный нормативный выбор. Ручной режим выбирайте только при наличии значения из проекта, протокола, специального расчёта или другой применимой нормы.

Источник характеристик основного металла*

Автоматический или ручной режим

Источник коэффициента условий работы γc*

Автоматический или ручной режим

Расчётные случаи

Что указать: Расчётные случаи

В режиме серии материал, сечение, закрепления и коэффициенты остаются общими. Каждый набор усилий или нагрузок рассчитывается отдельно; итог определяется по максимальному использованию. Выберите вариант, соответствующий исходным данным: Один расчётный случай; Несколько случаев — построить огибающую.

Результаты расчета

Предварительная расчётная схема

Введите данные и нажмите "Рассчитать"

Инженерный отчёт

Скачайте результаты расчёта в PDF или DOCX. В отчёт входят исходные данные, результаты, предупреждения и примечания.

ПРО

Сначала заполните исходные данные и выполните расчёт.

ПРИМЕР ОТЧЁТА

Пример инженерного отчёта

Посмотрите, как выглядит готовый отчёт перед скачиванием.

PDF удобно сохранить или отправить, а DOCX можно отредактировать при необходимости.

Пакеты ПРО и ПРО+

ПРО — 299 ₽50 ИИ-запросов · 30 дней

ПРО+ — 599 ₽120 ИИ-запросов · 30 дней

В обоих пакетах: сохранение истории расчётов и ИИ-диалогов, отчёты PDF/DOCX и работа без рекламы. Оплата разовая, без автопродления и автоматических списаний.

Посмотреть пакеты

Платный пакет не включает контроль правильности расчётов. Окончательное решение всегда за вами — обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Важно. Калькулятор предназначен только для справочной предварительной оценки, может содержать ошибки и не является проектным расчётом, проектной документацией, экспертизой или заключением. Исходные данные и результат до применения должен проверить квалифицированный специалист соответствующей области. Пользователь самостоятельно отвечает за введённые данные и принятые решения. Ответственность разработчика ограничивается в пределах, допускаемых законодательством РФ.

Какие данные нужны для расчёта

Ниже перечислены исходные данные, которые использует этот калькулятор. Часть полей может появляться только для выбранного режима расчёта.

Характер воздействия
MET-05 не выполняет расчёт на усталость и не учитывает специальные требования к переменным воздействиям.
Расчётный случай
Расчётная сила F — кН, тс
Введите модуль расчётной силы. Знак не используется: направление задаётся расчётным случаем.
Характер нормальной силы
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Исполнение стыкового соединения
Пункт 14.1.6 требует проектировать стыковые соединения листовых деталей прямыми с полным проваром.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Контроль качества стыкового шва неразрушающими методами
Для растяжения без сплошного НК таблица 4 задаёт Rwy=0,85Ry. Для сжатия пониженный коэффициент не применяется.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Наименьшая толщина соединяемых элементов t — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник расчётной длины lw
Полная суммарная длина выполненного шва — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Концы стыкового шва выведены за пределы стыка
Поле учитывается только для стыкового шва. При «Нет» lw=l−2t; при «Да» lw=l.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Число непрерывных участков углового шва
Для углового шва из полной суммарной длины вычитается по 10 мм на каждый непрерывный участок.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Расчётная длина шва lw — ручное значение — мм, см, м
Ручной источник будет явно отмечен в результате, истории и отчёте.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник характеристик основного металла
Класс фасонного проката
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Толщина для выбора строки таблицы В.5 — мм
Для фасонного проката принимается толщина полки. Значение должно попасть в точный интервал таблицы.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Расчётное сопротивление основного металла Ry — кПа, МПа, кгс/см²
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Расчётное сопротивление основного металла Run — кПа, МПа, кгс/см²
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Нормативное сопротивление основного металла Ryn — кПа, МПа, кгс/см²
Используется для проверки области таблицы 38 и специальных ограничений.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник сопротивления стыкового соединения
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручное расчётное сопротивление Rwy — кПа, МПа, кгс/см²
Используется только при ручном источнике сопротивлений; в автоматическом режиме значение игнорируется.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручное расчётное сопротивление Rws — кПа, МПа, кгс/см²
Используется только при ручном источнике сопротивлений; в автоматическом режиме значение игнорируется.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник сопротивлений углового шва
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Катет углового шва kf — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Тип соединения для минимального катета
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Растягивающие напряжения направлены по толщине проката
При «Да» требуется отдельная проверка риска слоистого разрушения по разделу 13 и п. 14.1.5 СП 16.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Толщина более тонкого элемента t — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Толщина более толстого элемента T — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Кромка более тонкого элемента
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник минимального катета
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Минимальный катет по отдельному обоснованию — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник коэффициентов βf и βz
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Вид сварки и диапазон диаметра проволоки
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Положение шва для автоматической сварки d=3–5 мм
Показываются только положения, имеющие отдельную строку таблицы 39.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Положение шва для сварки d=1,4–2 мм
Потолочное положение для этой строки таблицы 39 не предлагается.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Положение шва для ручной/механизированной сварки малым диаметром
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручной коэффициент βf
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручной коэффициент βz
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Сварочный материал по таблице Г.2
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручное расчётное сопротивление Rwf — кПа, МПа, кгс/см²
Используется только при ручном источнике сопротивлений; в автоматическом режиме значение игнорируется.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручное расчётное сопротивление Rwz — кПа, МПа, кгс/см²
В автоматическом режиме Rwz=0,45Run по таблице 4.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник γwf и γwz
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручной коэффициент γwf
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Ручной коэффициент γwz
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
В группе есть фланговые участки с усилием, приложенным у конца
Для таких участков проверяется ограничение длины по п. 14.1.7 г). Если усилие действует по всей длине, выберите «Нет».
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Максимальная расчётная длина одного флангового участка — мм, см, м
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Источник коэффициента условий работы γc
Ручной коэффициент условий работы γc
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
Расчётные случаи
В режиме серии материал, сечение, закрепления и коэффициенты остаются общими. Каждый набор усилий или нагрузок рассчитывается отдельно; итог определяется по максимальному использованию.
Готовые случаи центрированной силы
Множитель применяется ко всем усилиям или нагрузкам строки. Нормативные коэффициенты и сочетания должны быть приняты до ввода; калькулятор не назначает γf и ψ автоматически.
Используется в зависимости от выбранного режима расчёта.
- Название
- Общий множитель
  Пусто — 1,0.
- Центрированная сила F — кН

Калькулятор находится в разработке и тестировании

Возможны неточности в расчётах и описаниях. Сообщите нам, если заметили ошибку.

Нашли ошибку или неточность?

Сообщите, что исправить или добавить.

Расчет прочности сварных швов

Калькулятор для проверки прочности сварных соединений — стыковых и угловых швов по металлу шва и границе сплавления.

Типы сварных швов

Стыковые швы — соединение элементов встык
Угловые швы — нахлесточные, тавровые, угловые соединения

Расчет угловых швов

Проверяется:

По металлу шва: τ = N / (βf × kf × lw) ≤ Rwf × γc
По границе сплавления: τ = N / (βz × kf × lw) ≤ Rwz × γc

Конструктивные требования

Минимальный катет шва
Максимальный катет шва
Длина шва не менее 4kf и 40 мм

Нормы и формулы

СП 16.13330.2017 Стальные конструкции — Редакция от 09.12.2024 с изменениями № 1–6

СП 16.13330.2017 — Росстандарт ↗

Расчётные формулы и условия

Площадь стыкового шва

A_{w}=t\cdot l_{w}

Нормативная привязка: СП 16 п. 14.1.14

Напряжение стыкового шва

\tau=\frac{F}{A_{w}}

Нормативная привязка: СП 16 формула (175)

Площадь по металлу углового шва

A_{f}=\beta_{f}\cdot k_{f}\cdot l_{w}

Нормативная привязка: СП 16 формула (176)

Площадь по границе сплавления

A_{z}=\beta_{z}\cdot k_{f}\cdot l_{w}

Нормативная привязка: СП 16 формула (177)

Проверка металла шва

\tau_{wf}\le R_{wf}\gamma_{wf}\gamma_{c}

Нормативная привязка: СП 16 формула (176)

Проверка границы сплавления

\tau_{wz}\le R_{wz}\gamma_{wz}\gamma_{c}

Нормативная привязка: СП 16 формула (177)

Допустимая сила

Минимум несущих способностей активных сечений

Нормативная привязка: Алгебраическое преобразование

Нормативные таблицы

СП 16.13330.2017, таблица В.5 — Расчётные сопротивления фасонного проката

официальный источник ↗

Фрагмент поддерживаемых марок и толщин; лист, трубы и неподдержанные профили не подменяются этой таблицей.

Сталь	Толщина	Ry, МПа	Run, МПа
C245	4≤t≤20 мм	240	360
C245	20<t≤40 мм	230	360
C255	4≤t≤10 мм	250	370
C255	10<t≤20 мм	240	360
C255	20<t≤40 мм	230	360
C345	4≤t≤10 мм	340	470
C345	10<t≤20 мм	320	460
C345	20<t≤40 мм	300	450
C355	5≤t≤16 мм	350	480
C355	16<t≤40 мм	340	470
C355	40<t≤60 мм	330	460
C390	5≤t≤10 мм	380	505
C390	10<t≤20 мм	370	480
C390	20<t≤40 мм	360	480
C390	40<t≤60 мм	350	475
C440	5≤t≤10 мм	430	585
C440	10<t≤20 мм	430	565
C440	20<t≤40 мм	420	535
C440	40<t≤60 мм	410	505

Дополнительные нормативные положения

Расчёт также учитывает следующие положения нормативных документов.

СП 16.13330.2017 — п. 14.1.14, формула (175) — стыковой шов под осевой силой
СП 16.13330.2017 — п. 14.1.15 — совместные напряжения стыкового шва
СП 16.13330.2017 — п. 14.1.16, формулы (176)–(177) — угловой шов под силой через центр тяжести
СП 16.13330.2017 — п. 14.1.17–14.1.19 — моменты и совместное действие вне области
СП 16.13330.2017 — п. 14.1.7 — конструктивные требования угловых швов
СП 16.13330.2017 — табл. 4, 38, 39 и приложение Г