Сварка строительных конструкций Балки и фермы Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище 46»

Строительные конструкции бывают, как правило, двух типов: решетчатые из профильного проката и сплошные из листового металла. К первым относятся различные опоры, колонны, стропильные фермы, раскосы и т. д. Ко вторым мостовые и крановые балки, подкрановые пути, башмаки опорных колонн и др.

Решетчатые конструкции Решетчатые конструкции (фермы, мачты, башни и др.) изготавливают из проката, а также из гнутых профилей открытого и замкнутого сечений. Как правило, решетчатые конструкции имеют короткие швы, различным образом ориентированные в пространстве, их выполняют вручную или полуавтоматом. Производят неоднократно кантовку изделия.

Широко используют трубы. При подготовке труб к сборке и сварке требуется фигурная обрезка концов на специальных газорежущих машинах. Иногда концы труб относительно небольших диаметров сплющивают, что упрощает их соединение в узлах дуговой сваркой.

Решетчатые конструкции состоят из элементов, расположенных в одной плоскости или в пространстве Элементы соединяются путем сварки, образуя узлы конструкции Элементы конструкции делают из уголков, швеллеров, двутавров

Примеры сварки стыков элементов показаны на рис а- для сварного таврового профиля на рис.б для прокатанного уголка на рис. в для сварного тавра с применением косых стыков вертикальной стенки и полки с целью уменьшения в них напряжений от растяжения;

на рис. г и д показаны стыки с применением продольных и поперечных соединительных планок, ввариваемых в стык с целью увеличения длины соединительных швов в том случае, когда расчетные напряжения в них получаются слишком высокими.

Формы строительных конструкций и их сварных узлов весьма многочисленны. На рис. 69 в качестве примера дана одна из простых решетчатых конструкций, представляющая собой ферму, сваренную из углового железа, а также показано устройство ее основных узлов А, В и С.

Балки Строительные конструкции со сплошным сечением изготовляют из листового металла. Их применяют в тех случаях, когда требуется большая высота, например, балки. Сплошные сварные балки делают коробчатого или двутаврового сечения. На рис. показаны способы выполнения сварных стыков двутавровых балок из листового металла. Дополнительные накладки на стыке используют в том случае, когда стык расположен в наиболее нагруженной части балки.

Широкое применение находят сварные двутавровые балки с поясными швами, выполняемыми автоматической сваркой под флюсом. Сборка балки должна обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, прижатие их друг к другу и закрепление прихватками. При использовании сборочных кондукторов прихватку обычно выполняют после зажатия элементов по всей длине балки. На установках с самоходным порталом зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению. Вертикальные ребра жесткости устанавливают и приваривают после сварки поясных швов.

Изготовление сварных балок и колонн со сплошными стенками производится в сварочных цехах автоматической электросваркой под флюсом. При этом балка сначала собирается без ребер жесткости. После сварки первого поясного шва балку поворачивают на 90° вокруг горизонтальной оси. Затем в обратном направлении сваривают второй шов того же пояса, смежный с первым. После этого балку снова поворачивают на 180° и в том же порядке производят сварку швов второго пояса (рис.).

Цифрами 1, 2, 3 и 4 показан порядок наложения продольных швов. Приварку вертикальной стенки к полке делают после предварительной прихватки. Приварка ребер жесткости производится ручной дуговой сваркой одновременно с двух сторон двумя сварщиками в направлении от середины к краям балки, как указано стрелками на рис..

При сварке соединительных швов на монтаже в первую очередь следует сваривать стыковые, а во вторую валиковые швы. Порядок сварки монтажных стыков прокатанных балок по- казан на рис. а.

Сначала сваривают вертикальный шов 1, а затем швы поясов 2 и 3. При монтажной сварке сварных балок стыковые швы поясных листов могут быть совмещены (рис. б) или сдвинуты (рис.в) один относительно другого.

Продольные швы сварных балок обычно не доводятся до концов балки на мм и заканчиваются на месте монтажа швами 4, которые свариваются в последнюю очередь.

Балки коробчатого сечения сложнее в изготовлении, чем двутавровые. Однако они имеют большую жесткость на кручение и поэтому находят широкое применение в конструкциях крановых мостов. При большой длине таких балок полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких листовых элементов. Сначала на стеллаж укладывают верхний пояс (полку), расставляют и приваривают к нему диафрагмы.

После приварки диафрагм устанавливают, прижимают (рис. а) и прихватывают боковые стенки. Затем собранный П-образный профиль кантуют и внутренними угловыми швами приваривают стенки к диафрагмам (рис. б). Сборку заканчивают установкой нижнего пояса.