Сварные соединения металлических конструкций.
Наиболее распространенным видом соединения элементов стальных конструкций являются электросварные соединения. Основными достоинствами сварных соединений являются: высокая прочность и надежность, возможность соединения элементов непосредственно без вспомогательных деталей и отверстий (в отличие от клепаных и болтовых соединений), простота конструктивной формы, экономия металла, возможность механизации и автоматизации процесса сварки. Недостатками сварных соединений являются: деформация изделий от усадки сварных швов, наличие остаточных напряжений в конструкции, что в некоторых случаях приводит к увеличению хрупкости стали.
Типы сварных соединений и швов
Сварные соединения могут быть:
1) встык – свариваемые детали приставляются одна к другой встык, и место их соединения проплавляется сварным швом;
2) внахлестку – одна деталь накладывается на другую и приваривается по отдельным граням или по всему контуру соединения;
3) комбинированные – детали свариваются встык и для усиления привариваются накладки внахлестку.
Сварные швы в соединениях подразделяются по ряду признаков:
1) по конструкции шва– настыковыеиугловые.Если усилие действует вдоль углового шва, он называется фланговым,если поперек то лобовым;
2) по назначению – на рабочие(передающие усилия) иконструктивные(связующие);
3) по положению в пространстве при их выполнении – на нижние, вертикальныеипотолочные;
|
|
|
| Стыковые | Угловые | Комбинированный | |
| Фланговые | Лобовые | ||
| 
| 
| 
|
|
|
Обработка кромок под сварку
4) по протяженности – на сплошныеипрерывистые;
5) по числу слоев, накладываемых при сварке – на однослойные(однопроходные) и многослойные(многопроходные);
6) по месту производства – на заводскиеимонтажные;
7) по форме шва при сварке с обработанными кромками –на V-образные, Х-образные, К-образныеиU-образные.
Кромки свариваемых изделий обрабатывают при больших толщинах металла для возможности выполнения монолитного соединения.
Болтовые и заклепочные соединения.
Болтовые соединения применяют преимущественно при монтаже металлических конструкций. Болтовые и заклепочные соединения не рекомендуется в конструкциях из сталей высокой прочности, поскольку отверстия не дают возможности полностью использовать прочность стали.
Болтовые соединения
В соединениях металлических конструкций применяют болты грубойи нормальной точности, повышенной точности, высокопрочныеи анкерные.
Расчет болтовых и заклепочных соединений
|
а) – деформация стержня болта, заклепки;
|
Внешние усилия в болтовом или заклепочном соединении стремятся сдвинуть соединяемые элементы один относительно другого (а).
Болты или заклепки препятствуют этому сдвигу, в них возникают деформации. В болтах и заклепках возникает очень сложное напряженное состояние: по плоскости соприкосновения сдвигаемых элементов возникают, срезывающие напряжения от поперечного давления элементов возникают сминающие напряжения; искривление болта или заклепка вызывает изгибающие напряжения и, кроме этого, от первоначального натяжения остаются растягивающие напряжения.
Наиболее существенными из этих напряжений, определяющими работу соединения, являются срезывающие и сминающие напряжения. Поэтому условной расчетной схемой болтового или заклепочного соединения при взаимном сдвиге соединяемых элементов принимают схему работы их на срез (б) и на смятие соединяемых элементов (в). ( смятие болта без его среза быть не может, поэтому на прочность проверяют металл соединяемых элементов).
При конструировании болтовых и заклепочных соединений следует стремиться к применению одного диаметра заклепок в пределах каждого конструктивного элемента и к наименьшему числу различных диаметров болтов и заклепок для всех элементов сооружения.
|
|
|
|
болт нормальной или повышенной точности |
|
круглое отверстие |
|
Овальное отверстие |
|
болт временный, нормальной или повышенной точности |
|
заклёпка с полукруглой головкой |
|
болт постоянный, высокопрочный |
На чертежах проектов металлических конструкций отверстия, болты и заклепки изображают специальными условными обозначениями.
Балки и балочные конструкции
Балками называют конструктивные элементы сплошного сечения, работающие на изгиб. Металлические балки классифицируются по ряду признаков:
1) По статической схеме балки бывают разрезные, консольные и неразрезные.
2) По типу сечения: прокатныеи составные, в алюминиевых конструкциях применяют прессованныеи составные балки.
3) По способу соединения между собой элементов составные балки разделяются на сварныеи клепаные.
а) б) в)
а) прокатные б) прессованные в) составные
4) Относительно горизонтальной оси сечение балки может быть симметричным и несимметричным.
|
|
|
Сечение составных балок могут компоноваться из элементов с разными марками стали. Часть стенки балки или даже вся стенка, работающая при изгибе на большей части с небольшими напряжениями, выполняется из менее прочной и более дешевой углеродистой стали, а пояса – из низколегированной стали.
Применяются и металлические предварительно-напряженныебалки, в которых в результате внутреннего перераспределения напряжений и применения напрягающих элементов из высокопрочной стали, достигается существенная экономия металла.
Балочные клетки
Система несущих балок, образующих конструкцию перекрытий, рабочих площадок, проезжей части мостов и других конструкций, называется балочной клеткой.
В зависимости от расчетной нагрузки и размеров в плане балочные клетки могут быть трех типов; а) упрощенные, б) нормальныеи в) усложненные.
Балки настила обычно проектируют из прокатных балок пролетом 5-7 м, что и определяет тип балочной клетки. Расстояние между балками настила
а = 0,6-1,6м при стальном настиле а = 2-3,5м при ж/б настиле.
Расстояние между вспомогательными балками 2-5м и оно должно быть кратно пролету главной балки. Главные балки опирают на колонны и располагают вдоль больших расстояний между ними.
Размер от нижнего пояса главной балки до верха настила называется строительной высотой балочной клепки.
Сопряжение балок в клетке может быть этажным, в одном уровнеи пониженным.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 328; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!