Сварка балок двутаврового сечения в стык

Технология соединения двутавров

Двутавр, он же двутавровая балка – один из самых востребованных в строительстве видов металлопроката.

Его геометрия позволяет выдерживать большие продольные и поперечные нагрузки, поэтому двутавр широко применяется при монтаже металлоконструкций, в том числе, и ответственных.

Однако, независимо от варианта использования, прочность итогового металлокаркаса зависит не только от параметров и характеристик самого проката, но и от правильности и метода его соединения между собой.

Методы соединения двутавровых балок

Их монтаж может производиться двумя способами: сваркой или болтовым соединением. Правильно произведенная сварка позволяет получить прочную, надежную конструкцию, но в ряде случаев могут использоваться и болтовые или клепочные соединения, поскольку сам по себе сварной шов является местом концентрации напряжений в конструкции.

Сварка двутавра

Сварка может использоваться в двух ситуациях: соединении двутавра встык при необходимости удлинения балки (например, при монтаже пролетов) или при перекрестном креплении второстепенной балки к основной. Сварка встык производится двумя способами.

Через прокладку

Между концами расположенных в одной плоскости двутавров помещается стальная пластина, по размерам выходящая за границы их профиля. Приварка пластины осуществляется угловым швом с двух сторон. Таким же способом может производиться монтаж проката с разными размерами.

Среди преимуществ: относительная простота – необходимо лишь соблюсти прямизну продольной оси, и высокая скорость монтажа, поскольку выполнять предварительную разделку кромок не требуется.

С накладками

Для дополнительного усиления места соединения могут применяться накладки. Для этого кромки стенки (основания) и полок предварительно скашиваются для обеспечения качественного провара. Прокат проваривается по периметру с соблюдением прямизны продольной оси.

На верхнюю и нижнюю плоскость полок, а также на боковины стенки струбцинами крепятся накладки из листовой стали. Их форма может быть прямоугольной или, для большего удобства, ромбовидной с обязательным соблюдением симметричности формы относительно продольной оси.

Заключительный этап – обварка накладок по периметру.

Оба способа используются лишь в тех случаях, когда конструкция является неответственной, а нагрузка на место соединения будет незначительной.

Сварка с второстепенной балкой

Этот метод соединения двутавра используется при возведении перекрытий и несущих конструкций, при этом, несмотря на заметно большую прочность и надежность, выполняется он почти так же просто, как и предыдущий.

В верхней полке основной балки производятся вырезы в форме равностороннего треугольника, к нижней полке приваривается накладка. Верхней полке дополнительной балки придается форма треугольника, соответствующая форме вырезов в основной. Ее нижняя полка срезается на длину, равную расстоянию до стенки основного двутавра.

Монтаж всей конструкции производится поочередно: сначала монтируются основные двутавры, затем к ним пристыковываются и привариваются дополнительные.

Болтовое соединение

Этот метод, в отличие от предыдущего, является разъемным, поэтому используется, в основном, там, где может потребоваться демонтаж конструкции. Производится с помощью накладок. Практически аналогично болтовому – соединение на заклепках, но демонтаж части конструкции в этом случае требует разрушения крепежа.

Плюсы:

• Простота сборки – особой квалификации от рабочего не требуется.
• В месте крепления отсутствуют остаточные напряжения, свойственные сварному шву.
• Проверка качества места соединения гораздо проще, чем проверка качества сварки.
• Устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям.

Недостатки:

• Необходимость периодической проверки болтовых соединений и их подтяжки, что в определенных случаях достаточно сложно или и вовсе невозможно.
• Больший расход металла и трудоемкость работ.
• Постепенный износ соединений из-за коррозии болтов.

В целом, технология соединения двутавров с помощью болтов практически полностью аналогична сварке с накладками. Дополнительно требуется лишь соблюдать:

• Расстояния между центрами отверстий – они должны быть не менее 3 диаметров заклепок.
• Размеры головок болтов и гаек – расстояния между ними должны быть достаточны для удобства работы инструментом.

Как уже отмечалось выше, в строительстве используются оба варианта. Выбор в сторону одного из них всегда основывается на дополнительных требованиях к надежности конструкции и условиях ее эксплуатации.

• Выбор профнастила для кровли В одной из предыдущих публикации мы детально рассказали о том, как …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сортамент гладкой арматуры и ее применение Сталь…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Правильное крепление профлиста на крышу Профлист, он же профилированный лист или профнастил, в последние го…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Гнутый стальной уголок: ГОСТ, виды, применение Гнутый стальной уголок – не самый популярный, но все же доста…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Расчет веса стального шестигранника Стальной шестигранник – одна из разновидностей сортового прок…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сталь профнастила и варианты защитных покрытий Профнастил, он же профлист, пользуется достаточно высоким спросом в…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Стальной рифленый лист: стандарты, виды, размеры, вес, использование Рифленый лист – разновидность листового металлопроката, отлич…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Доставка, приемка и правильное хранение арматуры Стальная арматура является незаменимым атрибутом практически любого…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Монтаж профильной трубы: способы и необходимые принадлежности Профильная труба – один из самых удобных вариантов металлоп…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Виды и использование сварной сетки Сварная сетка – это «полотно», сформированное из …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Виды труб для водопровода. Какие выбрать? Что учесть при монтаже? Широкий ассортимент – палка о двух концах. С одной стороны он…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Соединение швеллеров: способы и методика За счет своей формы, имеющей перпендикулярные ребра жесткости, швел…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Стальная полоса как элемент заземляющего контура С ростом количества разнообразной потребительской электроники в каж…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сравнение стальной и композитной арматуры С появлением более современных синтетических материалов металлическ…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Особенности использования швеллера при обвязке фундамента Швеллер – это одна из разновидностей фасонного проката, отлич…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Когда и зачем нужно использовать металлические трубы для прокладки кабелей и проводов Трубный прокат имеет достаточно обширное применение, в том числе ис…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Проверка качества и герметичности сварного шва труб и конструкций К монтажу металлопроката предъявляются достаточно жесткие требовани…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Расчет веса вязальной проволоки Расчет веса проволоки, в основном, может потребоваться в двух ситуа…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Что лучше, швеллер или двутавр? Какой прокат прочнее? Двутавр и швеллер можно считать одними из самых популярных разновид…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Технология соединения двутавров Двутавр, он же …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Характеристики и применение просечно-вытяжного листа Ассортимент производимых металлоизделий, даже без учета типоразмеро…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Инструкция о порядке приемки продукции по количеству П-6 Утверждена постановлением Госарбитража при Совете Министров СССР от…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сварочные электроды УОНИ: особенности, характеристики, использование Современный рынок предлагает широкий выбор различной продукции для …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Металлоконструкции Современный индустриальный пейзаж нево…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Коррозия металла Коррозия металла, в простонародье называемая ржавчиной, – это распа…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Метизы на все случаи жизни Строго говоря, термин «метизы» (аббревиатура от «…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Металлопрокат — материалы и технологии Металлопрокат — это строго говоря, тот самый материал который опред…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Профнастил для всех Профнастил…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Технология резки металла лазером …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Колючая проволока для войны и мира Для современного человека колючая проволока — предмет накрепко ассо…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Рубка металла: от зубила до станка Рубка металла – один из основных способов металлообработки, п…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Спецсталь: состав, изготовление, обработка Новые отрасли промышленности, бурно развившиеся во второй половине …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Инструкция о порядке приемки продукции по качеству П-7 Утверждена постановлением Госарбитража при Совете Министров СССР от…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Бесшовные трубы — производство и применение …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Как марка стали бесшовных труб влияет на их применение Использование любой разновидности металлоизделий зависит сразу от н…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Пробивка отверстий в металле: особенности технологии Пробивка отверстий в металле является одним из методов перфорации. …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Проволока гост 3282-74 Стальная проволока — самое простое и широко известное изделие из м…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Порошковая окраска металлических изделий Окраска для металлических изделий — процедура совершенно необходима…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Что такое сортовой металл, и чем он отличается от других Всю массу выпускаемого производителями металлопроката можно раздели…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Металлическая сетка — виды и производство Металлические сетки — один из наиболее востребованных видов стальны…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Профильная труба – материалы, производство, применение Трубный металлопрокат предназначен не только для создания трубопров…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Зачем нужна стальная двутавровая балка? …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Катанка и проволока — производство и использование Проволока — один из самых востребованных видов изделий из металла. …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Типы и марки сварочных электродов Сварка металлов при помощи вольтовой дуги появилась в XIX веке и ст…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Способы цинкования металла Железо и сталь — это материал из которого изготовлен скелет совреме…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Производство и характеристики двутавровой балки …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сварные трубы – технология, применение, достоинства ХХI век – это век трубопроводов. Труб для нефте- и газотранспортных…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Сортамент металлопроката: основные виды, определения и ГОСТы Сортамент металлопроката, выпускаемого современной промышленностью …ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ
• Швеллер — использование и нагрузка Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечн…ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Преимущества работы с нами Заказ на любой металл будет доставлен в день заказа, если ваш заказ поступил до 12:00 Отсрочка оплаты нашим постоянным клиентам Комплектуем в одну машину весь созданный заказ Сертификаты качества на весь наш металл Даем профессиональную консультацию по выбору Отгрузка металла 24/7 (круглосуточно, без выходных) Выполним, черновую обработку, резку в размер, рубку металла, оцинковку труб, сетки Размотаем рулоны, отмотка Х/К и ОЦ рулонов, продольная и поперечная резка Изготовим, трубные заготовки до 2х метров, пластины, косынки Выполним, нестандартные операции гибки швеллера и другого проката в короткие сроки Широкий ассортимент в наличии на складе Любой вид продукции у нас можно купить от одной штуки Быстрая доставка 7 дней в неделю по всей России Пропуска на въезд в ТТК и Садовое кольцо

Стыковка двутавровых балок

При строительстве многоэтажных зданий промышленного и гражданского назначения с большими пролетами, колоннами, массивными фермами используют двутавровые балки. В процессе монтажа их требуется стыковать друг с другом и другими строительными элементами.

Монтажные стыки двутавровых балок, которые должны быть практически равнопрочными с телом металлопроката, выполняются сваркой или с помощью крепежных элементов.

На строительной площадке изготавливать их сложнее, чем в заводских условиях, из-за необходимости четкого позиционирования и усиления стыковочных узлов.

Особенности стыкования двутавровых балок

Основной вариант использования фасонного проката с сечением Н-образной формы – в качестве элементов балочных клеток. Соединение балок в таких конструкциях осуществляется в горизонтальной плоскости или опиранием сверху.

В месте опирания для конца двутавра создают опорные ребра жесткости. Они служат для распределения и передачи нагрузки от двутаврового проката – опоре.

Особенности выполнения сварных соединений

Надежным способом создания узлов стыковки балок с двутавровым профилем является сварка. При выполнении сварки встык обязательно проводится контроль качества шва. Чаще всего для повышения надежности узла используют усиливающие накладки.

Один из вариантов удлинения двутавровой балки – приварка профильного проката с двух сторон к прокладке по периметру двутаврового профиля. Разделка кромок не требуется.

Второй способ – соединение двутавровых балок встык с последующей наваркой четырех укрепляющих накладок, подбор формы которых зависит от положения двутавра в пространстве. Накладки приваривают на каждую полку и на каждую сторону стенки.

Этапы производства работ:

• На кромках двутавра изготавливают скос, обеспечивающий хороший провар шва.
• Готовят накладки из листовой стали. Укрепляющие элементы прямоугольной формы, привариваемые на полки, должны иметь ширину полок, на стенку – высоту стенки.
• Накладки укладывают на шов, приваривают их по периметру, прижимая с помощью струбцины. Для удобства проведения работ накладки на стенку делают ромбовидными. Главное требование – накладка должна иметь форму, симметричную относительно продольной оси двутавра.

Сварка двутавровых балок с использованием накладок и прокладок применяется для создания конструкций, не подвергаемых значительным нагрузкам. Это связано с тем, что швы, по которым привариваются эти укрепляющие элементы, являются концентраторами напряжений. Еще одна проблема сварных швов – быстрое старение. Для борьбы с этим негативным явлением применяют грунтовочные составы.

Сварку выполняют при зафиксированном положении балок. Для этого их укладывают на жесткие основания, чаще всего – на специализированные стеллажи-фундаменты.

Особенности выполнения болтовых соединений

Для определения способа, как правильно стыковать элементы конструкции из двутавра, необходимо точно знать особенности эксплуатации объекта. Разъемный вид стыкования двутавровой балкиобычно применяется при монтаже конструкций, которые планируется несколько раз демонтировать и монтировать вновь. Выполняется с использованием накладок, имеет преимущества и недостатки.

Плюсы болтового соединения

• Относительная простота сборки, которую могут выполнить рабочие с невысоким уровнем квалификации.
• Отсутствие остаточных напряжений, имеющихся в сварном шве.
• Более простые мероприятия по проверке качества соединений, по сравнению с проверкой сварного шва.
• Отсутствие необходимости привлечения к работе квалифицированных сварщиков.
• Стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам. Однако в сложных эксплуатационных условиях может потребоваться периодическая подтяжка крепежа.

Недостатки этого метода – более высокая (по сравнению со сваркой) трудоемкость и металлоемкость из-за необходимости использовать дополнительные усиливающие элементы, постепенное коррозионное разрушение крепежа, изготовленного из «черных» сталей.

Комбинированное стыкование двутавровых балок

Для создания крупногабаритных пролетов применяют способ комбинированного соединения двутавров, сочетающий стыкование на болтах и сварку. Порядок проведения работ:

• соединение балок с помощью накладок и резьбового крепежа из высокопрочной стали;
• сварка поясов;
• закрытие технологических окон с помощью накладок и прокладок.

Стыковка двутавровых балок, 5.0 из 5 — всего : 4

Сварка балок двутаврового сечения в стык — Справочник металлиста

Сварка двутавровой балки на предприятии. Раскроем секрет производства

Раскрываем секреты процесса изготовления сварных двутавров. Ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка двутавровых балок.

Сварка двутавровой балки — это технология заменившая старомодные заклепки и штыри, при изготовлении двутавров.

статьи:

Еще 20 — 30 лет назад, в строительной отрасли использовались балки, скрепленные заклепками, болтовыми соединениями и при помощи штырей. Данная технология крепления имела множество недостатков. Начиная со значительного усложнения строительно-монтажного процесса и увеличения количества комплектующих, что в свою очередь приводило к повышению стоимости строительства в разы.

И заканчивая серьезным увеличением веса балочной конструкции, что повышало нагрузку на несущие элементы здания и, как следствие, уменьшало свободу действий проектировщиков, при создании многоэтажных сооружений. Однако, современные строительные технологии и конструкции постоянно развиваются и совершенствуются.

Результатом такого развития стало появление сварных металлоконструкций.

Главные достоинства применения сварных двутавровых балочных конструкций

Такая конструкция, как двутавровая балка, имеет ряд преимуществ, выделяющих её в ряду других металлоконструкций, использующихся в строительстве:

• Сварные двутавровые металлоконструкции способны выдерживать огромные статические и динамические нагрузки, не теряя при этом своих эксплуатационных показателей. Благодаря таким характеристикам, в большинстве случаев, усиление двутавровой балки не требуется.
• Легкость транспортировки и относительная простота монтажа делают двутавровые элементы незаменимыми при строительстве быстровозводимых сооружений.

• Такие балки крайне популярны и широко используются для возведения зданий и сооружений самого разнообразного назначения, поэтому цены на них достаточно демократичны. Для приобретения таких металлоконструкций, достаточно зайти на сайт ближайшего завода-изготовителя и пройти в раздел — продам балку двутавровую. Большинство предприятий предлагают широкий ассортимент двутавровых металлоконструкций, имеющихся на складе, а также изготавливают их на заказ. Также, позвонив в отдел маркетинга, легко узнать сколько стоит балка интересующей марки, в зависимости от тоннажа.

Изготовление двутавровых металлоконструкций

Процесс изготовления металлических балок, имеющих Н — образное (или двутавровое) сечение, достаточно сложен.

Для получения на выходе качественной конструкции, необходимо использование проверенного высококачественного сырья, современных высокотехнологичных производственных механизмов, а также присутствие высококвалифицированных кадров.

В то же время, необходим качественный входной контроль, всесторонний контроль всех этапов изготовления и обработки элементов, а также контроль изделий на выходе. Только такой подход к производству, способен гарантировать высочайшее качество и эксплуатационные характеристики готового изделия.

1. На первом этапе производится раскройка листового металла на полосы требуемого размера. Раскройка осуществляется посредствам плазменной резки, при помощи станков с числовым программным управлением. Для этого, используя чертежи, создается программа, автоматически управляющая всеми манипуляциями, производимыми станком. Для изготовления каждой отдельной марки двутавровой балки разрабатывается свой алгоритм для станка. Основными преимуществами использования такого программируемого оборудования являются: возможность раскройки металлического листа сразу несколькими резаками, а также практически идеальное качество и точность резки.
2. Следующий этап подразумевает обработку боковых кромок на фрезерном станке. Технология сварки двутавровой балки предполагает фиксацию полок, относительно стенки двутавра при помощи сварных швов. Поэтому, чтобы сварка балки была максимально качественной, грани элементов фрезеруются.
3. Третий этап изготовления двутавровой металлической балки включает в себя все сборочные операции. В некоторых случаях, при мелкосерийном производстве, балочные конструкции могут собираться вручную, без использования специализированного оборудования. Однако такой подход значительно снижает качество готовой продукции, увеличивает время изготовления всех элементов и трудозатраты сборщиков, что в свою очередь влечет значительное удорожание готового продукта. На современных металлообрабатывающих заводах такие конструкции ставятся на конвейер и изготавливаются серийно крупными партиями. На крупных предприятиях для сборки таких металлоконструкций используются специализированные(в большинстве случаев гидравлические) станы, которые позволяют достичь идеально симметричности конструкции и перпендикулярности стенки, относительно полок балки. Конвейерную сборку двутавров можно разделить на 2 условные стадии:

• На первой стадии, на стане закрепляются первая полка и стенка. В результате получается Т-образное сечение (тавр или тавровая балка).

• На второй стадии, после позиционирования и фиксации первой полки и стенки, вся конструкция переворачивается на 180 градусов. К перевернутой балке приставляется вторая полка, которая также позиционируется и фиксируется.

На следующем этапе происходит сварка двутавровой балки. Данный процесс очень сложен, так как напрямую влияет на технические характеристики и долговечность готового продукта, поэтому сварка двутавровых балок будет рассмотрена отдельным пунктом.

Завершающим этапом изготовления любой металлической конструкции, в том числе и двутавровой балки, является финишная правка, обработка и выходной контроль качества. В результате сварочных работ, изделие подвергается сильному нагреву, а следовательно происходят тепловые деформации металла.

Для исправления таких дефектов используется прокатный станок со множеством роликов, который приводит в норму нарушенные геометрические параметры балки. После исправления геометрии, металлоконструкция очищается от всех загрязнений пескоструйными установками и отправляется в покрасочную камеру.

После покраски и прохождения всех стадий контроля качества, двутавровая балка отправляется на склад, для последующей отгрузки заказчику.

Сварочные работы, при изготовлении двутавровых металлоконструкций

Сварка двутавровой балки на крупных металлообрабатывающих предприятиях, происходит на современной автоматизированной линии. Балка попадает в специальный кондуктор, внутри которого происходит проварка поясных швов будущей металлоконструкции под слоем флюса, в полностью автоматическом режиме.

Такая сварка двутавровых балок обеспечивает максимальное качество соединения швов, благодаря использованию защитного слоя флюса.

Во время проведения сварочных работ, слой флюса защищает сварной шов, что позволяет минимизировать разбрызгивание раскаленных капель металла, без ущерба скорости сварки и качеству соединения. Также, благодаря слою флюса, остывание сварного соединения происходит гораздо более плавно и равномерно.

При данном способе проведения сварочных работ, усиление двутавровой балки не требуется, благодаря максимальной прочности и надежности изготовленной конструкции.

Сварка двутавра может производиться с использованием полуавтоматического аппарата, или же с использованием обыкновенной электродуговой сварки. Элементы будущей балочной конструкции собираются обычными хомутами и зажимами, а затем полностью провариваются.

Сварка балки электродуговым методом имеет множество недостатков. К таким недостаткам относятся:

• Низкая скорость производства сварочных работ.
• Достаточно посредственное качество сварных швов, в сравнении с автоматической сваркой под флюсом.
• Недостаточная геометрическая точность готового изделия, вследствие ручной сборки, перегрева и, как следствие, больших деформаций, в отличие от автоматизированного сварочного процесса.
• Серьезные потери (вплоть до 30 процентов) металла, по причине сильного разбрызгивания раскаленных металлических капель в процессе производства сварочных работ.

Итог

Как видно из всего вышесказанного, сварные двутавровые металлоконструкции имеют ряд достоинств, в сравнении с другими видами балок. Сварные двутавры заняли свою нишу на современном строительном рынке и используются в соответствии со своими сильными и слабыми сторонами.

Производство таких металлоконструкций развернуто в большинстве регионов нашей страны, что делает двутавровую балку доступным и относительно недорогим строительным материалом.

Поэтому, благодаря высокой конкуренции в данной нише, любой продавец, на вопрос «продам балку двутавровую», предоставит хорошие скидки и выгодные предложения.

Особенности производства и эксплуатации сварных балок

Если раньше в строительстве использовались балки, элементы которых соединялись между собой многочисленными болтами, штырями и заклепками, что значительно утяжеляло всю конструкцию, то сейчас им на смену пришли прочные и надежные сварные балки, отличающиеся небольшим весом.

Готовые двутавровые балки на складе

Преимущества сварных двутавровых балок

В наше время очень сложно найти строительный объект, который возвели без использования сварных двутавровых балок. Балки, имеющие такое сечение, широко распространены потому, что позволяют значительно снижать затраты на строительство сооружений различного назначения, обеспечивая при этом высокую надежность возводимых конструкций.

Сварная балка, сечение которой имеет форму двутавра, способна выдерживать значительные статические и динамические нагрузки, не теряя при этом, своих эксплуатационных характеристик. Важным фактором является и то, что использование таких сварных балок позволяет снизить вес строительных конструкций, что в итоге уменьшает нагрузку на фундамент здания и на его несущие конструкции.

Использование двутавровых балок при изготовление каркаса здания

Сварной двутавр особенно незаменим в тех элементах строительных конструкций, где особенно важны прочность и способность успешно противостоять механическим нагрузкам различной направленности. К таким элементам, в частности, относятся каркасы для различных конструкций, колонны, межэтажные перекрытия, эстакады, рабочие площадки и прочее.

Очень востребована сварная балка в различных отраслях машиностроения и при строительстве сооружений быстровозводимого типа, поскольку технология ее производства очень экономична.

Несмотря на то, что организовать изготовление сварных балок двутаврового сечения достаточно несложно, экономически более выгодно производить их с использованием автоматизированного оборудования.

Автоматизированные линии, на которых производство таких сварных балок поставлено на поток, позволяют не только значительно снизить себестоимость продукции, но и строго соблюдать технологию ее изготовления.

Перекрытия по металлическим двутавровым балкам

Как сваривать двутавровые балки

Стальные балки, имеющие в поперечном сечении форму двутавра, сконструированы для универсального применения в машиностроении и строительстве. При изучении характера напряжений, возникающих в нагружаемых изделиях, имеющих сплошное сечение, была выявлена неравномерность их распределения.

Были определены участки сечения деталей, имеющие наибольшие значения напряжения. В результате этого возникла идея создания изделия с такой формой сечения, где масса металла сконцентрирована в наиболее нагруженных участках. Так появилось двутавровое сечение.

Изготовление и применение

Благодаря способности выдерживать большие нагрузки на изгиб в разных плоскостях, на сдвиг и кручение, стальные двутавровые балки составляют основу несущих конструкций быстровозводимых каркасных зданий и потолочных перекрытий.

Внутрицеховые грузоподъемные механизмы (кран-балки и мостовые краны) перемещаются по направляющим, изготовленным из балок двутаврового сечения.

Изготовление двутавровых балок осуществляется двумя способами:

• методом проката цельных отливок. Такие двутавровые балки называются горячекатаными;
• электродуговой сваркой предварительно раскроенных листовых заготовок, в результате чего получают сварную сборную двутавровую балку.

Горячекатаные двутавровые балки производятся на прокатных станах металлургических предприятий. Такая технология позволяет получить цельное изделие, не содержащее швов и обладающее высокой прочностью.

Сборку и сварку двутавровой балки осуществляют на автоматических линиях. Такая балка незначительно уступает цельнокатаной по прочности, но может быть выполнена по специальному заказу, с учетом требований конкретного проекта.

Производство горячекатаной двутавровой балки осуществляется в соответствии с ГОСТ 26020-83, сварной двутавр производители выпускают по своим собственным техническим условиям (ТУ).

Технология производства

В типовом варианте, двутавровая балка получают из трех листовых заготовок: стенки и двух полок, привариваемых к её торцам под прямым углом. Изготовление осуществляется на специализированных сборочных линиях, настроенных на выпуск балки определенного размера.

Заготовки перемещаются на специальных катках и предварительно закрепляются в нужном положении зажимными устройствами, оснащенными гидравлическим или пневматическим приводом.

На зафиксированном зажимным устройством участке собираемой балки делаются прихватки сваркой по поясному шву. После этого, балка перемещается по каткам, вновь закрепляется, и сваркой прихватывается следующий ее участок.

Сварка тавровых соединений стенки с полками осуществляется в автоматическом режиме под слоем флюса. Процесс автоматической сварки может выполняться разными приспособлениями. Это могут быть сварочные манипуляторы, горелки которых варят, перемещаясь по заданным траекториям посредством шарнирных соединений с несколькими степенями свободы.

Также могут применяться более простые устройства типа самоходных сварочных тракторов, гораздо больше подходящих для создания прямолинейных соединений.

Еще один класс устройств, способных автоматически сваривать поясные швы двутавровых балок, это консольные или портальные установки. В их состав, кроме собственно сварочного оборудования, входит аппаратура слежения и контроля качества сварного шва, а также устройства подачи флюса и последующей очистки шва от его остатков.

Такие установки осуществляют сварку под оптимальным углом, составляющим 45 °, чем обеспечивается наиболее благоприятное расположение сварочной ванны, и соответственно, высокое качество сварного шва.

Интенсивный нагрев заготовок в процессе сварки приводит к короблению полок. По этой причине процесс сборки двутавровых балок включает процедуру их выравнивания, осуществляемую на специальных машинах для исправления грибовидности.

На завершающей стадии изготовления производится фрезерная обработка торцов изделия.

Замена швеллерами

На практике при возведении строительных конструкций для получения двутаврового сечения иногда используется сварка швеллеров между собой. Если швеллеры применяются взамен предусмотренных проектом двутавровых балок, такая замена должна согласовываться.

Согласование использования альтернативного материала отражается изменениями, вносимыми в соответствующие разделы рабочего проекта. Возможность замены определяется по результатам поверочных расчётов на прочность, выполняемых проектировщиками.

Способ применяемой сварки швеллеров между собой также определяется расчётом. Это может быть сварка непрерывным или прерывистым швом, либо с применением соединительных накладок.

При необходимости удлинить такую конструкцию, осуществляют сварку швеллеров встык. Места стыковых сварочных швов швеллеров, образующих двутавр не должны совпадать друг с другом. Для усиления конструкции сварной шов можно укрепить с помощью накладки.

Способы соединения двутавров

При осуществлении монтажа балочных конструкций выполняются сварные соединения элементов в различных сочетаниях. Среди них можно выделить типовые способы соединение двутавровых балок.

Встык

Для соединения способом «встык» свариваемые фрагменты стыкуют предварительно обработанными торцами. Обработка состоит в том, что на торцевых срезах выполняют угловые скосы для более глубокой проварки соединения.

Учитывая несущие функции двутавровых балок, их соединение не ограничивается выполнением торцевых швов. Для усиления участка стыковки обычно применяют четыре накладки – по одной на каждую из полок, и по одной на каждую из сторон стенки.

Накладки представляют собой прямоугольники из листового металла. Они накладываются поверх соединительного шва, затем привариваются по периметру. Накладки на полки делают на всю ширину полки двутавровой балки, накладки на стенку – на всю высоту стенки.

Под прямым углом

Такое соединение осуществляется между главной и второстепенной несущими двутавровыми балками каркасной конструкции, находящимися на одном уровне. В этом соединении главная балка служит опорой второстепенной.

Сварочные работы выполняются в следующей последовательности. В верхней полке главной двутавровой балки делают вырез в форме равнобедренного треугольника с углом, близким к прямому.

Верхняя полка второстепенного двутавра вырезается под вставку в треугольный вырез главнойдвутавровой балки, а нижняя его полка срезается на величину половины ширины.

В результате должно получиться следующее. Плотное совмещение вырезов верхних полок двутавров, стыковка торца стенки второстепенной двутавровой балки с боковой поверхностью стенки главного двутавра и прилегание среза нижней полки второстепенной двутавровой балки к полке главного двутавра.

Полученное таким образом совместное закрепление заподлицо двух перпендикулярных двутавровых балок усиливается привариваемой снизу листовой накладкой.

Сваривание двутавра со швеллером под прямым углом

Это соединение выполняется, если второстепенной двутавровой балкой служит швеллер. Если стенки двутавра и швеллера одинаковы по высоте, можно поступить следующим образом.

Верхняя полка швеллера срезается род углом 45 °, на верхней полке двутавровой балки делается аналогичный по форме вырез. Нижняя полка швеллера отрезается с таким расчетом, чтобы при стыковке срез совместился с нижней полкой двутавра, а стенка швеллера уперлась в стенку двутавра. Так же, как и в предыдущем случае, соединение укрепляется накладкой снизу.

Инженерная мысль не стоит на месте. Кроме описанных технологий сварки могут применяться вновь созданные, на смену устаревающему сварочному оборудованию приходит обновленное, модернизированное или принципиально новое. Не исключено, что и традиционная сварка когда-нибудь уступит место другой технологии неразъемных соединений.

Стыковка балок двутаврового сечения ГОСТ

При строительстве многоэтажных зданий промышленного и гражданского назначения с большими пролетами, колоннами, массивными фермами используют двутавровые балки. В процессе монтажа их требуется стыковать друг с другом и другими строительными элементами.

Монтажные стыки двутавровых балок, которые должны быть практически равнопрочными с телом металлопроката, выполняются сваркой или с помощью крепежных элементов.

На строительной площадке изготавливать их сложнее, чем в заводских условиях, из-за необходимости четкого позиционирования и усиления стыковочных узлов.

Ту на изготовление сварной балки, сварка металлоконструкций

1.1 Настоящие технические условия распространяются на стальные сварные двутавровые балки, предназначенные для строительных конструкций различного назначения, и устанавливают общие требования при их изготовлении.

1.2 Для оформления заказа заказчик должен предоставить изготовителю следующие

данные о балках:

— обозначение технических условий или стандарта;

— объем поставки (теоретическая и/или фактическая масса);

— группа конструкций по СНиП II-23-81;

— марка стали;

— номер балки по техническим условиям;

— длина балки;

— дополнительные требования (катет шва наличие полного провара поясных швов и др.).

1.3. Технические условия разработаны на основании:

— ГОСТ 23118-99 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия.

— СНиП II-23-81 Стальные конструкции.

— ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

— ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные.

— ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент.

— СТО АСЧМ 20-93Прокат стальной сортовой фасонного профиля. Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия.

— СП 53-101-98 Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций.

1.4. Технические условия устанавливают требования к качеству исходных материалов, к технологии сборки и сварки при изготовлении сварных балок, а также способам контроля качества сборочных и сварочных работ, нормам браковки сварных соединений, оформлению сопроводительной документации.

1.6. Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных нарушать требования настоящих технических условий, является грубейшим нарушением должностных обязанностей.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.Проектная документация.

2.1.1. Используемая проектная документация должна быть рассмотрена и принята к производству работ в установленном порядке.

2.1.2. Все изменения в проекте (чертежах) в период производства работ должны быть согласованы с организацией, разработавшей проект.

2.1.3. В чертежах должны быть указаны:

— все размеры, необходимые для изготовления;

— условия и параметры испытаний;

— вид и объем контроля сварных соединений;

— спецификация листа и деталей, с указанием количества и массы, марки стали;

2.2. Материалы.

2.2.1 Балки стальные сварные двутавровые изготавливаются из горячекатаного проката,

поставляемого в листах по ГОСТ 19903, из стали:

— углеродистой общего назначения и низколегированной толщиной 6 мм и более – по ГОСТ 27772;

— углеродистой общего назначения толщиной 6 мм и более – по ГОСТ 14637;

— низколегированной толщиной 6 мм и более – по ГОСТ 19281.

Марка, категория качества, класс прочности стали указываются в заказе.

2.2.2. Качество материалов должно быть подтверждено сертификатами завода-изготовителя.

2.2.3. При отсутствии сертификата или неполноте сертификатных данных применение материала может быть возможно только после проведения испытаний и соответствия всех свойств требованиям нормативного документа.

2.2.4. Каждый лист штучной поставки или пакет листов должен иметь маркировку или бирку с четким указанием данных:

— завод-изготовитель;

— товарный знак;

— номер стандарта или технических условий;

— размер листа;

— марка материала и номер плавки;

— масса пакета.

2.2.5. Материалы для сварки (сварочная проволока, электроды, флюс, углекислый газ

и/или газовые смеси) должны применяться в соответствии со СНиП II-23 и обеспечивать значения временного сопротивления металла сварного соединения не ниже чем у основного металла.

2.2.6. На поверхности листа не допускаются плены, трещины, рванины, закаты.

Сортамент сварной балки выпускаемый ООО «ЧЗСБ» — аналог сечения по СТО АСЧМ 20-93

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СВАРНОЙ БАЛКИ

3.1. Поперечное сечение балки должно соответствовать рисунку 1.

Н – высота балки; h – высота стенки балки; s – толщина стенки;