госы. 1Технология производства балочных, рамных и решетчатых конструкций
 Скачать 16.19 Kb.
|
|
1Технология производства балочных, рамных и решетчатых конструкций Решетчатые конструкции К решетчатым конструкциям относятся сварные стрелы, стойки различных грузоподъемных кранов, фермы конвейеров и различных перекрытий, мачты, стойки, опоры и подобные конструкции. Решетчатые конструкции изготовляют в основном из профильного проката: уголков, труб, швеллеров. Особенность этих конструкций - короткие по протяженности швы, нахлесточные и угловые соединения. Для сварки решетчатых конструкций применяют ручную дуговую, полуавтоматическую сварку в углекислом газе, как более маневренную и удобную в работе. В решетчатых конструкциях до 40% швов, неудобных по доступности. Обычно толщина свариваемого металла 5-12 мм. При сборке решетчатых конструкций редко бывают стыковые соединения, но если они есть, то их сварку нужно выполнять в первую очередь, так как в этих соединениях максимальная усадка шва и могут произойти, либо деформация, либо внутренние напряжения, а в худшем случае образование трещин. Сварку швов следует выполнять "вразброс" для уменьшения сосредоточенного нагрева в одной зоне. Обычно решетчатые конструкции собирают в специальных стендах, кондукторах, но иногда, при единичном производстве, - на плитах, стеллажах по разметке вручную. Длина прихваток 20- 30 мм, прихватки накладывают повышенным током, сечением 0,5 от шва и только в местах, подлежащих сварке. Для прихватки используются те же материалы, что и для сварки узла. Балочная конструкция Балочная конструкция - это ферма со сплошными стенками из листового материала, сварной конструкции. Балки бывают раз личного сечения - от двутавровых до коробчатых. Они применяются на подкрановых путях мостовых кранов, в мостах, эстакадах, в различных сооружениях и перекрытиях промышленного и гражданского строительства. Балки собирают на стеллажах, стендах, в кондукторах и различных других приспособлениях, но если характер производства единичный, то по разметке. Балки отличаются большой протяженностью швов, даже по длине ребер, которые бывают до 1,5 м, поэтому сварка их часто производится автоматами под флюсом или в защитном газе, или в смеси газов: аргон (85%) + углекислый газ (15%) - это когда сталь легированная и повышенные требования к качеству сварки. В балках также выполняются сначала стыковые швы (особо при монтажной стыковке), затем - остальные. Ребра жесткости в балках, как правило, свариваются с одной стороны и не по всему периметру торца ребра. Ребра в балке устанавливают для придания большей устойчивости стенке, высота которой бывает до 1 м и более. Если не будет ребер жесткости, то балка по стенке может прогнуться под рабочей нагрузкой и потерять устойчивость. Назначение ребер - только придание жесткости, поэтому прочность сварных швов должна быть в пределах устойчивости ребра и излишние швы лишь ухудшат конструкцию избыточным нагревом и внутренними напряжениями. В балочных конструкциях не должно быть швов поперек балки, чтобы не создавать зону перегрева около шва от сварки, которая значительно ухудшит эксплуатационные качества. Еще одно принципиальное дополнение - не должно быть швов с замкнутым контуром (типа кольцевого шва). Если балка стоит на двух опорах, а сверху по центру действует рабочая нагрузка, то в данном случае в двутавровой балке металл нижней полки работает на растяжение, т. е. способен воспринимать больше нагрузку, чем металл верхней полки, который работает на сжатие. В таких случаях металл нижней полки предусматривают на 2-8 мм меньшей толщины (в зависимости от прочностных расчетов), чем металл верхней полки. В этом можно убедиться на таком примере: взять короткую металлическую линейку, поставить ее на торец, приложить усилие сжатия и она быстро прогнется по длине, а если пробовать разорвать эту линейку, то даже при большом усилии руками это не удастся. Об устойчивости начинают говорить тогда, когда высота больше поперечного сечения стержня, стойки, профиля. В зоне сопряжения трех швов балки, швы не должны доходить до угла на 40-60 мм, чтобы не создавать мощный классический концентратор напряжений, способный разрушить шов в слабом месте, а также не допускаются пересекающиеся швы на одной плоскости. Длина прихваток в балках должна быть - до пяти толщин металла, но не менее 30 и не более 60 мм, сечением прихватки 1/3 от шва. Прихватки выполняют по возможности тем же материалом, которым выполняется сварка. Расстояние между прихватками принимается равным 40-50 толщин. Сварка при отрицательных температурах. Физическая сущность механических изменений металлов и сплавов при отрицательных температурах до сих пор недостаточно изучена, поэтому отсутствуют единые и достоверные рекомендации по этому вопросу, а есть лишь ограничения минусовых температур, при которых можно выполнять сварку, но даже не для всех видов конструкций. Резкое снижение ударной вязкости металла, рост твердости и временного сопротивления металла полностью искажает картину расчетных вариантов прочности. Причем холодный металл играет роль тисков, он не дает свободно расширяться и сужаться сварному шву и элементам в процессе сварки. Технологические мероприятия при сварке на холоде (ниже -5ºС) сводятся к подогреву различными способами, защите зоны сварки от потери температуры подогрева, которая приведет к быстрому охлаждению шва и околошовной зоны, снижая механические свойства. Рамные конструкции Рамы представляют собой плоские конструкции, состоящие из прямолинейных, ломаных или криволинейных пролетных элементов, называемых ригелями рамы, и жестко связанных с ними вертикальных или наклонных элементов, называемых стойками рамы. Благодаря жесткому сопряжению ригеля и стоек в рамных конструкциях по сравнению с аналогичной поперечной рамой в виде фермы или балки, шарнирно опертой на колонны, достигается более эффективное использование металла и значительно повышается жесткость ригеля. Рамы целесообразно проектировать при пролетах более 60 м, однако они могут успешно конкурировать с фермами и балками при пролетах 24—60 м. В статическом отношении рамы могут быть трехшарнирными, двухшарнирными и, бесшарнирными. Трехшарнирные рамы наиболее металлоемки, поэтому их использование ограничено небольшими пролетами и высотами. Их применяют в том случае, когда пролет и высота позволяют полностью изготовить полураму в заводских условиях и транспортировать на строительную площадку. Двухшарнирные рамы имеют наиболее широкое применение, так как в них достаточно полно проявляется эффект защемления ригеля в стойках и они мало чувствительны к осадке фундаментов. |