Зварювання двотаврових балок між собою і зі швелером способом встик і під кутом

Сталеві балки, що мають в поперечному перерізі форму двутавра, сконструйовані для універсального застосування в машинобудуванні і будівництві. При вивченні характеру напружень, що виникають в навантажуються виробах, що мають суцільний переріз, була виявлена ​​нерівномірність їх розподілу. Були визначені ділянки перетину деталей, що мають найбільші значення напруги. В результаті цього виникла ідея створення вироби з такою формою перетину, де маса металу сконцентрована в найбільш навантажених ділянках. Так з'явилося двотавровий розтин.

 

 

Виготовлення та застосування
Завдяки здатності витримувати великі навантаження на вигин в різних площинах, на зрушення і кручення, сталеві двотаврові балки складають основу несучих конструкцій швидкомонтованих каркасних будівель і стельових перекриттів. Внутрішньоцехові вантажопідйомні механізми (кран-балки та мостові крани) переміщаються по напрямних, виготовленим з балок двотаврового перетину.

 

Виготовлення двотаврових балок здійснюється двома способами:
• методом прокату цілісних виливків. Такі двотаврові балки називаються гарячекатані;
• електродугової зварюванням попередньо розкроєних листових заготовок, в результаті чого отримують зварену збірну двутавровую балку.
Гарячекатані двотаврові балки виробляються на прокатних станах металургійних підприємств. Така технологія дозволяє отримати цілісне виріб, що не містить швів і володіє високою міцністю.

 

Складання та зварювання двотаврової балки здійснюють на автоматичних лініях. Така балка незначно поступається суцільнокатані по міцності, але може бути виконана за спеціальним замовленням, з урахуванням вимог конкретного проекту.
Виробництво гарячекатаної двотаврової балки здійснюється відповідно до ГОСТ 26020-83, зварений двутавр виробники випускають за своїми власними технічними умовами (ТУ).

 

Технологія виробництва
У типовому варіанті, двотаврова балка отримують з трьох листових заготовок: стінки і двох полиць, приварюється до її торців під прямим кутом. Виготовлення здійснюється на спеціалізованих складальних лініях, налаштованих на випуск балки певного розміру.
Заготовки переміщаються на спеціальних ковзанках і попередньо закріплюються в потрібному положенні затискними пристроями, оснащеними гідравлічним або пневматичним приводом. На зафіксованому затискним пристроєм ділянці збирається балки робляться прихватки зварюванням за поясним шву. Після цього, балка переміщається по ковзанках, знову закріплюється, і зварюванням прихоплюється наступний її ділянку. Поясний шов проваривается остаточно після того, як вся конструкція виявляється попередньо скріпленої звареними прихватками.

 

Сварка таврових з'єднань стінки з полицями здійснюється в автоматичному режимі під шаром флюсу. Процес автоматичного зварювання може виконуватися різними пристосуваннями. Це можуть бути зварювальні маніпулятори, пальники яких варять, переміщаючись по заданих траєкторіях допомогою шарнірних з'єднань з декількома ступенями свободи.
Також можуть застосовуватися більш прості пристрої типу самохідних зварювальних тракторів, набагато більше підходять для створення прямолінійних з'єднань. Ще один клас пристроїв, здатних автоматично зварювати поясні шви двотаврових балок, це консольні або портальні установки. До їх складу, крім власне зварювального обладнання, входить апаратура стеження і контролю якості зварного шва, а також пристрої подачі флюсу і подальшого очищення шва від його залишків. Такі установки здійснюють зварювання під оптимальним кутом, що становить 45 °, чим забезпечується найбільш сприятливе розташування зварювальної ванни, і відповідно, високу якість зварного шва.

 

 

Інтенсивний нагрів заготовок в процесі зварювання призводить до викривлення полиць. З цієї причини процес складання двотаврових балок включає процедуру їх вирівнювання, яка здійснюється на спеціальних машинах для виправлення грибовидності. На завершальній стадії виготовлення проводиться фрезерна обробка торців вироби.

 

заміна швелерами
На практиці при зведенні будівельних конструкцій для отримання двотаврового перетину іноді використовується зварювання швелерів між собою. Якщо швелери застосовуються замість передбачених проектом двотаврових балок, така заміна повинна узгоджуватися. Узгодження використання альтернативного матеріалу відбивається змінами, внесеними до відповідних розділів робочого проекту. Можливість заміни визначається за результатами перевірних розрахунків на міцність, виконуваних проектувальниками. 

 

Спосіб застосовується зварювання швелерів між собою також визначається розрахунком. Це може бути зварювання безперервним або переривчастим швом, або із застосуванням сполучних накладок. При зварюванні швелерів безперервним швом, в результаті температурних деформацій металу, може статися скручування профілю. Уникнути цього явища можна, застосовуючи спеціальні струбцини, а також, накладаючи зварювальні шви невеликими ділянками, чергуючи при цьому сторони, що з'єднуються. При необхідності подовжити таку конструкцію, здійснюють зварювання швелерів встик. Місця стикових зварювальних швів швелерів, що утворюють двутавр не повинні збігатися один з одним. Для посилення конструкції зварений шов можна зміцнити за допомогою накладки.

 

Способи з'єднання двутавров
При здійсненні монтажу балкових конструкцій виконуються зварні з'єднання елементів в різних поєднаннях. Серед них можна виділити типові способи з'єднання двотаврових балок.

 

встик
Для з'єднання способом «встик» зварюються фрагменти стикуються попередньо обробленими торцями. Обробка полягає в тому, що на торцевих зрізах виконують кутові скоси для глибшої проварки з'єднання. З огляду на несучі функції двотаврових балок, їх з'єднання не обмежується виконанням торцевих швів. Для посилення ділянки стикування зазвичай застосовують чотири накладки - по одній на кожну з полиць, і по одній на кожну зі сторін стінки. Накладки являють собою прямокутники з листового металу. Вони накладаються поверх з'єднувального шва, потім приварюються по периметру. Накладки на полиці роблять на всю ширину полки двотаврової балки, накладки на стінку - на всю висоту стінки.

 

Під прямим кутом
Таке з'єднання здійснюється між головною і другорядною несучими двотавровими балками каркасної конструкції, що знаходяться на одному рівні. У цьому з'єднанні головна балка служить опорою другорядною.
Зварювальні роботи виконуються в наступній послідовності. У верхній полиці головною двотаврової балки роблять виріз у формі рівнобедреного трикутника з кутом, близьким до прямого. Верхня полиця другорядного двотавру вирізається під вставку в трикутний виріз главнойдвутавровой балки, а нижня його полку зрізається на величину половини ширини. В результаті має вийти наступне. Щільне суміщення вирізів верхніх полиць двотаврів, стикування торця стінки другорядною двотаврової балки з бічною поверхнею стінки головного двутавра і прилягання зрізу нижньої полиці другорядною двотаврової балки до полиці головного двутавра.

 

Отримане таким чином спільне закріплення врівень двох перпендикулярних двотаврових балок посилюється приварюється знизу листової накладкою.
Зварювання двотавру зі швелером під прямим кутом
Це з'єднання виконується, якщо другорядною двотаврової балкою служить швелер. Якщо стінки двутавра і швелера однакові по висоті, можна поступити наступним чином. Верхня полиця швелера зрізається рід кутом 45 °, на верхній полиці двотаврової балки робиться аналогічний за формою виріз. Нижня полиця швелера відрізається з таким розрахунком, щоб при стикуванні зріз совместился з нижньою полицею двутавра, а стінка швелера вперлася в стінку двутавра. Так само, як і в попередньому випадку, з'єднання зміцнюється накладкою знизу.

 

 

Інженерна думка не стоїть на місці. Крім описаних технологій зварювання можуть застосовуватися новостворені, на зміну застаріваючому зварювального обладнання приходить оновлене, модернізоване або принципово нове. Не виключено, що і традиційна зварювання коли-небудь поступиться місцем іншій технології нероз'ємних з'єднань.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Школа ремонту
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту