Проектирование металлических конструкций ведется согласно требованиям свода правил. Для работы применяются как правило автоматизированные комплексы, в основу которых заложены алгоритмы подсчетов.
Сварные швы
Соединить металлические детали можно с помощью болтов, сварки или заклепок. Знаменитая Эйфелева башня, символ технического прогресса и новой архитектуры, состоит из конструкций, скрепленных более чем 2,5 миллионами заклепок.
Сегодня главным способом скрепления металлических деталей является сварка, она применяется и в силу технологичности (три вида сварки), и в силу экономичности (требуется меньше металла, чем при болтовом соединении), и в силу надежности (сечение не ослабляется отверстиями, концентраторами напряжений).
Таким образом это самый современный и востребованный способ соединения деталей, который применяется как в условиях заводского производства, так и на строительных площадках.
Применяется несколько классификаций сварных швов, перечислим основные из них:
- по виду сварные швы делят на нахлесточные, угловые, торцевые, тавровые, стыковые;
- по расположению швы бывают нижними, вертикальными, горизонтальными и потолочными;
- по конфигурации швы бывают спиральные, кольцевые, криволинейные и прямолинейные;
- по выпуклости швы могут быть нормальными, выпуклыми или вогнутыми;
- по протяженности швы могут быть точечными, шахматными, прерывистыми, непрерывными;
- по длине швы делятся на короткие (до двадцати пяти сантиметров), средние (от двадцати пяти до ста сантиметров) и длинные (свыше ста сантиметров).
Для выполнения шва применяются различные виды сварки, в том числе ручная электродуговая, автоматическая, плазменная, лазерная и газопламенная.
Сварные швы должны быть прочными, надежными, долговечными, устойчивыми к коррозии и воздействию агрессивных веществ.
Качество сварного шва зависит от качества обработки линии стыка, обработки фасок, величины зазора и профессионализма сварщика.
Для выбора типа сварного шва под каждый конкретный случай соединения необходимо знать основные виды соединений и их характер работы.
Газопламенная сварка – это тип сварки, при которой плавление основного и присадочного материалов ведется в пламени открытой горелки
Рисунок 1. Чертеж, на котором показано болтовое и сварное соединения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рисунок 2. Пример болтового соединения в аксонометрии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Расчет соединения полок со стенкой балки
Как правило для соединения стенки и полки используют двусторонний сварной шов, который будет обеспечивать их совместную работу и препятствовать сдвигу. Поэтому в первую очередь необходимо определить сдвигающее усилие, которое приходится на единицу длины пояса, для этого максимальное значение поперечной силы умножают на статический момент сдвигаемой части пояса и делят на момент инерции сечения балки.
Для того, чтобы соединение было надежным, его выполняют непрерывным, оставляя одинаковый катет по всей длине.
В качестве исключения допускается выполнять односторонние швы, если:
- нагрузка, приходящаяся на балку расположена симметрично по вертикальной оси поперечного сечения;
- обеспечены общая и местная устойчивость;
- местные напряжения в балке равны нулю;
- материал работает только в упругой стадии.
Чтобы выбрать электроды, флюс или проволоку для сварки необходимо знать климатический район нахождения объекта, марку стали и группу конструкций.
Сварное соединение должно соответствовать условию прочности. Для составных балок, изготавливаемых в заводских условиях применяется автоматическая сварка. Детали перед началом работы выкраивают из листового материала согласно чертежам, затем подготавливают к сварке с помощью механической обработки, зачистки краев. Затем детали собирают на сборочной раме, фиксируют с помощью стоек и скрепляют точечной сваркой через каждые 250 мм. После того как все мероприятия будут завершены и проведен предварительный контроль точности, приступают к атематической сварке.
Сварные соединения являются сегодня самыми распространенными, они обеспечивают совместную работу деталей, создают условия для правильной передачи нагрузки. На фоне роста популярности и широкого распространения металлических конструкций в последние годы, ожидается, что возрастут и требования к качеству выполняемых работ.
