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

ИИ-помощник

Помощь с расчётом или свой вопрос.

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.

Бесплатно: 5 скачиваний в календарный месяц без регистрации.

БЕСПЛАТНО · 5/МЕС

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