Прочность тавровых соединений, помимо технологических факторов, определяется рациональным выбором формы и размера швов в зависимости от характера и направления действующих усилий.
Соблюдение обязательного обеспечения полного проплавления усложняет сварку, в особенности для больших толщин металла, и удорожает изготовление конструкций. Кроме того, требование обязательной подготовки кромок примыкаемых элементов не всегда является обоснованным [134].
В случае неудобного выполнения сварки с полным проплавле-нием могут иметь место случайные непровары, влияние которых трудно учитывать при оценке прочности и которые могут существенно понизить работоспособность соединения. В то же время заранее предусмотренный конструктивный непровар облегчает качественное выполнение шва и не отражается на работоспособности соединения, поскольку он учитывается при расчете. В этой связи известный интерес представляют работы по исследованию возможности допущения непровара в тавровых соединениях, работающих в условиях циклического приложения нагрузок, НИИ мостов [190] экспериментально определял допустимый непровар в соединениях без скоса кромок, без потери равнопрочности соединений с основным металлом. Сравнительные испытания сварных образцов (рис. 57, м) из стали СтЗ толщиной 10—12 мм, выполненных ручной и автоматической сваркой, проводили на 50-тонном пульсаторе при максимальном напряжении цикла 14 и минимальном 1 кгс/мм2. Затем образцы сравнивали между собой по количеству выдержанных циклов нагрузки.
При непроваре шириной 10 мм и рабочем сечении шва, равном и большем расчетного, разрушения образцов без скоса кромок, сваренных вручную, происходили по швам, и образцы имели наименьшую долговечность. При непроваре шириной 3 мм и тех же сечениях швов разрушения образцов (без скоса и со скосом кромок), выполненных автоматической сваркой, происходили по основному металлу у границы шва. У этих образцов разрушающие напряжения и долговечность были выше. Непровар в 3 мм, составляющий V4 толщины металла, не оказал влияния на сопротивление усталости образцов.
Равнопрочность тавровых соединений (с непроваренной щелью) основному металлу при циклических нагрузках может быть достигнута соответствующим увеличением катетов швов. При этом необходимо, чтобы напряжения в рабочем сечении шва с учетом коэффициента аа от непроваренной щели были меньше, чем напряжения в основном металле.