Сварка двутавровых балок

Сварка двутавровых балок

Балочные двутавры стандартных размеров производят в промышленных объемах, по индивидуальным чертежам изготавливают небольшие партии. Сварная балка состоит из трех элементов: двух стенок и промежуточного пояса. Она изготавливается из марочного листового проката, используется в высокопрочных металлоконструкциях. При небольших металлозатратах получаются надежные конструкции, выдерживающие разнонаправленные нагрузки за счет ребер жесткости.

Область применения

Быстровозводимые здания и сооружения создают с опорными и несущими металлическими каркасами, из них делают перекрытия, фермы. При использовании сварных двутавровых балок снижается вес строений, для них не нужен мощный фундамент.

Сварной двутавр характеризуется высокой прочностью, долговечностью, не подвержен усталостным разрушениям. Он применяется в тяжелом машиностроении, из него делают элементы, испытывающие большое давление, работающие на разрыв.

В отличие от двутавровых катанок, сварные не ограничены в размерах. Сваркой полос получают балки любого сечения и длины. Архитекторы не ограничены в полете фантазии.

В процессе изготовления двутавровых профилей образуется мало отходов. Их можно делать с полками и стенками из разных марок стали: в местах минимальных напряжений используют углеродистую сталь или перфорированные стальные листы, нагруженные части делают из легированного проката.

Виды металлических сварных балок

Налажено непрерывное производство двутавров различного назначения. По стандарту выделяют несколько видов балок двутаврового сечения:

  • с небольшой длиной полок по отношению к перегородке, они применяются для подвесных путей, перекрытий, укрепления шахтных выработок;
  • с пропорциональным размером перегородки и полок, они применяются при возведении опорных каркасов, армирования декоративных колонн.

По точности изготовления бывают двутавровые профили двух видов: обычные и высокоточные.

Технология производства сварных балок двутаврового сечения

Мелкие партии делают с применением электродуговой или аргоновой сварки в зависимости от марки металла, его способности свариваться.

Для изготовления сварных балок промышленным способом применяются специальные сварочные линии. Для защиты ванны расплава от окисления применяют флюсы.

Сварка балки в автоматическом режиме схожа с ручным изготовлением двутавра. Основные технологические этапы:

  1. раскрой листового проката на полосы необходимой ширины на терморезке с программным управлением, средняя скорость раскроя 1 м/мин.
  2. фрезерование торцов на торцефрезерных станках сокращает зазор стыка между стеной и полкой, улучшает качество сварки;
  3. процесс сборки двутавра осуществляется с большой скоростью на специальном станке, ленты металла фиксируют прижимные приспособления с гидравлическими усилителями; сначала делается т-образный стык, затем присоединяется вторая стенка; такую конструкцию удобно сваривать;
  4. сварные работы проводятся на автоматах портального типа двух видов: а) наклоненными электродами неглубоко проваривают сразу два шва; б) шов в «лодочку» создается поэтапно: сначала с одной стороны двутавровой перегородки, затем с другой; металл проваривается на большую глубину;
  5. завершающий этап – правка двутавровой балки на специальных роликах, устраняются небольшие перекосы, возникшие во время сборки и сварки профиля.

Производительность комплексных линий высокая, швы получаются прочные, процент брака невысокий.

Возможные дефекты

Во время сварки двутавровой балки из-за несоблюдения технологии возникает кристаллизация стали от высокой температуры. Из-за расхождения по фазам в металле возникают внутренние напряжения. Снижается прочность и жесткость, увеличивается риск корродирования.

При сварке стальных листов возможны и другие дефекты:

  • нарушение формы шва отклонение от формы наружных поверхностей или геометрии стыка;
  • прожоги, когда расплав вытекает из ванны, образуются дырки в шве;
  • подрезы – канавки вдоль границы соединения;
  • трещины, образующие в местах разрыва шва;
  • шлаковые или вольфрамовые включения в диффузионном слое, при высокой скорости сварки образуются тугоплавкие оксиды.

Металлоизделия с дефектами ненадежные, они не выдержат большой нагрузки на изгиб, кручение. Их отбраковывают и проваривают снова, если это возможно.

Сварка двутавровых балок между собой

Монтаж балочных металлоконструкций предусматривает соединение двутавров встык или под углом. Для усиления соединений используют металлические накладки – прямоугольники, вырезанные из листового проката.

Сварка балок встык проводится после обработки торцов. На них делают угловые скосы, чтобы шов хорошо проварился. Дополнительно на каждую из сторон стенок и обе полки обязательно крепят накладки, их приваривают для укрепления и защиты соединительного шва. При таком соединении несущая конструкция из двутавровых балок после сварки не снижается.

Под углом двутавры соединяют так, чтобы второстепенный опирался на главный. В верхней полке главного вырезают равнобедренный треугольник с вершиной в 90°. Его место займет аналогичная вставка второстепенного двутавра, срезы должны плотно прилегать друг к другу. Нижняя полка срезается на ½ ширины так, чтобы срез упирался в полку главной двутавровой балки. Сварка проводится заподлицо. Усиливается соединение нижней накладкой.

Второстепенный швеллер приваривается к опорному двутавру под углом 90°. Сначала стыкуют верхнюю полку швеллера с балочной полкой, срезая их под углом 45°. Нижние полки соединяются так, чтобы швеллер упирался в стенку двутавровой балки, лишнее срезается. Затем наваривается нижняя укрепляющая накладка.

В горизонтальном положении сварку проводить легче. Продольная ось искривляется минимально. При вертикальной сварке возможен прогиб поперечин, поэтому проводят разметку всех ребер жесткости.

Накладки для сварки двутавра выкраиваются в форме ромба, размещаются симметрично продольной оси. Обвариваются косыми швами по всему периметру. Накладки концентрируют напряжение у швов, компенсируя изменившуюся после сварки форму сечения.

Двутавровые балки рассчитывают на большую нагрузку. При работе с ними необходимо придерживаться разработанной технологии. Она учитывает распределение усилий по направляющим. Качественно выполненные сопряжения – залог долгой эксплуатации металлоконструкций.

Источник:
http://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-dvutavrovyh-balok

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.

Читайте также  Фторопласт или капролон: что лучше, сравнение чем отличается

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.

Источник:
http://www.navigator-beton.ru/articles/stykovka-dvutavrovyh-balok.html

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.

Поясной шов проваривается окончательно после того, как вся конструкция оказывается предварительно скреплённой сварными прихватками.

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 сварке швеллеров непрерывным швом, в результате температурных деформаций металла, может произойти скручивание профиля. Избежать этого явления можно, применяя специальные струбцины, а также, накладывая сварочные швы небольшими участками, чередуя при этом стороны соединяемых профилей.

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.

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.

Источник:
http://svaring.com/welding/detali/svarka-dvutavrovyh-balok

Стыковка двутавра «стык в стык»

Металлические конструкции

При изготовлении металлоконструкций необходимо стыковать двутавр 24, по заданию заказчика — стык встык, с накладками по стенкам. Найдя необходимый вариант (см. приложение) в справочнике Васильченко передали в производство. При стыковке была снята фаска на полке двутавра сверху, и ОТК остановило производство, т.к. в справочнике нарисовано что фаска снимается снизу (сечение а-а). Никакие доказательства того, что снять фаску снизу и проварить не получиться не помогли. Как быть в такой ситуации? Спасибо.

Читайте также  Пароизоляция стен внутри или снаружи дома: как прикрепить мембрану или парозоляционную пленку, и какой стороной класть материал к утеплителю внутри здания

Сообщение от Shultz_1991:
Как быть в такой ситуации?

Фаску у прокатного двутавра в местах сопряжения полки и стенки не снять. Поэтому фаски нужно снимать с наружней стороны полок.
Если же снимать фаски с внутренней стороны — то необходимо выполнять «выкружки» в стенке.
В случае с «выкружками» стыковые швы полок разносят на расстояние сколько то высот балки. (. )

Сообщение от Shultz_1991:
Добрый день!

При изготовлении металлоконструкций необходимо стыковать двутавр 24, по заданию заказчика — стык встык, с накладками по стенкам. Найдя необходимый вариант (см. приложение) в справочнике Васильченко передали в производство. При стыковке была снята фаска на полке двутавра сверху, и ОТК остановило производство, т.к. в справочнике нарисовано что фаска снимается снизу (сечение а-а). Никакие доказательства того, что снять фаску снизу и проварить не получиться не помогли. Как быть в такой ситуации? Спасибо.

Вы должны выполнять всю ручную дуговую сварку по ГОСТ 5264-80, швы и подготовку свариваемых поверхностей — по этому же ГОСТ, а не по «справочнику». Это «справочник» был указан в задании заказчика? И еще, поинтересуюсь, а зачем стыковой шов и еще накладки по полкам? Как правило стык или на накладках по стенке и полкам с швом между профилями по нормалям (серии), или стыковые швы — с физ. контролем качества БЕЗ НАКЛАДОК.

Сообщение от Shultz_1991:
в справочнике нарисовано что фаска снимается снизу

А в справочнике могут быть ошибки . На вашей картинке , где разрез б-б — видно , что фаска снимается по нижней кромке нижнего пояса балки .

На миниатюре 1 цитата с учебника Беленя , которая относится к миниатюре 2 .
Миниатюра 3 — способ сварки уже изготовленных двутавров.
На вашем месте я бы не ругался с коллегами , просто показал бы им учебник Беленя стр.163-164 .

Сообщение от Sh_gvaz:
А в справочнике могут быть ошибки . На вашей картинке , где разрез б-б — видно , что фаска снимается по нижней кромке нижнего пояса балки .

На миниатюре 1 цитата с учебника Беленя , которая относится к миниатюре 2 .
Миниатюра 3 — способ сварки уже изготовленных двутавров.
На вашем месте я бы не ругался с коллегами , просто показал бы им учебник Беленя стр.163-164 .

Приведённые вами примеры рисунков характерны для составных балок, а автор упомянул про номер двутавра, соответственно, могу предположить, что он имел в виду прокатную балку. На 163-й странице для прокатных балок другие рисунки, и отрезать и соединить их, как составные не получится. Разве что по рисунку 7.25 (б), по (а) — не получится из-за радиуса между полкой и стенкой, по которому надо разрезать балку.

Я привел пример для обоих случаев . Хотя вы правы , слово уже изготовленный двутавр можно назвать и прокатной балкой . Хотя уже изготовленный , может быть и не прокатной балкой , а составной .
Что касается миниатюры 3 , она относится к рисунку 7.25 (б) .
Shultz_1991 , а что говорит конструктор ?

6 ч. ——
Если подумать , какая может быть разница , с какой стороны кромки пояса будет снята фаска ? Разница наверно будет только для сварщика . Проще всего варить пол , далее вертикальный шов , самый сложный шов — это потолок . Исходя из этого , если балку придется варить на монтаже , сварочный стык нужно спроектировать так , чтоб сварщики не варили потолок . На заводе — чтоб балку лишний раз не переворачивать .
Если же вы варите балку на заводе и ваш кран не сильно загружен , какая может быть разница с какой стороны кромки пояса снята фаска ?

Сообщение от Shultz_1991:
Добрый день!

При изготовлении металлоконструкций необходимо стыковать двутавр 24, по заданию заказчика — стык встык, с накладками по стенкам. Найдя необходимый вариант (см. приложение) в справочнике Васильченко передали в производство. При стыковке была снята фаска на полке двутавра сверху, и ОТК остановило производство, т.к. в справочнике нарисовано что фаска снимается снизу (сечение а-а). Никакие доказательства того, что снять фаску снизу и проварить не получиться не помогли. Как быть в такой ситуации? Спасибо.

справочник Васильченко — не норматив.
ОТК должно проверять а.) на соответствие нормативам; б.) на соответствие чертежам (КМД). Нормативы снимать фаску «сверху» не запрещают, что начерчено в КМД — надо смотреть. Возможно, что в КМД фаска показана «снизу» — тогда ОТК прав. Если не показана — слать их лесом с докладной руководству.

И что это вообще за двутавр? Колонна, балка, подкрановая балка?

Сообщение от DonMof:
Вы должны выполнять всю ручную дуговую сварку по ГОСТ 5264-80, швы и подготовку свариваемых поверхностей — по этому же ГОСТ, а не по «справочнику». Это «справочник» был указан в задании заказчика? И еще, поинтересуюсь, а зачем стыковой шов и еще накладки по полкам? Как правило стык или на накладках по стенке и полкам с швом между профилями по нормалям (серии), или стыковые швы — с физ. контролем качества БЕЗ НАКЛАДОК.

Да, справочник был указан в задании заказчика. Стыковой шов и накладки — задание заказчика.

Сообщение от Sh_gvaz:
Я привел пример для обоих случаев . Хотя вы правы , слово уже изготовленный двутавр можно назвать и прокатной балкой . Хотя уже изготовленный , может быть и не прокатной балкой , а составной .
Что касается миниатюры 3 , она относится к рисунку 7.25 (б) .
Shultz_1991 , а что говорит конструктор ?

6 ч. ——
Если подумать , какая может быть разница , с какой стороны кромки пояса будет снята фаска ? Разница наверно будет только для сварщика . Проще всего варить пол , далее вертикальный шов , самый сложный шов — это потолок . Исходя из этого , если балку придется варить на монтаже , сварочный стык нужно спроектировать так , чтоб сварщики не варили потолок . На заводе — чтоб балку лишний раз не переворачивать .
Если же вы варите балку на заводе и ваш кран не сильно загружен , какая может быть разница с какой стороны кромки пояса снята фаска ?

Конструктор лишь отправил схему стыковки по Васильченко.

Источник:
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=149431

Сварная двутавровая балка – тонкости производства

В настоящее время балка двутавровая сварная прочно вошла в строительную сферу, потеснив стандартные балки, элементы которых скреплялись между собой множеством болтов, штырей и заклепок, утяжелявших конструкцию зданий.

1 Сварная двутавровая балка – выгоды применения

Экономическая выгода от применения сварных двутавров для возведения сооружений и зданий дает возможность строительным предприятиям снижать себестоимость работ, гарантируя при этом уникальную надежность строений. Использование таких балок, как и разных видов швеллеров, обеспечивает оптимальную форму сечений и опор отдельных строительных элементов, снижающих общий вес конструкций из металла.

Каркасы из двутавров характеризуются очень высокой прочностью, как, впрочем, и любые другие элементы зданий – рабочие площадки, эстакады, межэтажные перекрытия и так далее. На данный момент сварные балки без преувеличения незаменимы при строительстве быстровозводимых сооружений, а также в сфере машиностроения. Популярность изделиям добавляет и то, что технология их изготовления весьма экономична. Производить сварные двутавры можно и мелкими партиями, и серийно.

В первом случае применяется малоэффективная, достаточно-таки примитивная оснастка, что ведет к удорожанию себестоимости готовой продукции.

Зато серийное изготовление сварной двутавровой балки на автоматических станах либо на поточных технологических линиях – экономически очень и очень выгодный процесс. Именно о серийном производстве двутавров на поточных производственных линиях, которые обычно оборудуются множеством специальных установок и приспособлений, обеспечивающих непрерывность процесса, мы и поговорим.

Читайте также  Как и чем резать оргстекло в домашних условиях

2 Производство сварной двутавровой балки

Данный процесс осуществляется в несколько последовательно идущих друг за другом стадий, каждая из которых на сегодняшний день идеально отработана:

  1. Создание заготовки. На агрегатах термической резки из листового металла изготавливаются необходимые по ширине и длине штрипсы. Современные предприятия работают на установках с ЧПУ, что позволяет одновременно производить раскрой стальных листов несколькими резаками. Конкретная скорость роспуска может составлять до 1 метра за 1 минуту – все зависит от того, какой толщины заготовка используется.
  2. Фрезеровка кромок. На кромкофрезерном станке осуществляется обработка кромок. Данная операция необходима для того, чтобы улучшить провар шва между стенкой двутавровой балки и ее полкой. Времени она занимает немного, а вот эффект от фрезеровки сказывается впоследствии, когда делается сборка и сварка двутавровой балки.
  3. Сборка заготовки. Выполняется она на специальных станах, увеличивающих производительность работ в 2–3 раза. Особое внимание при этом специалисты обращают на обеспечение взаимной перпендикулярности и симметрии расположения стенки двутавра и полки. Экономическая и техническая целесообразность применения сборочных станов обусловлена уникальной надежностью и реальным быстродействием механизма, отвечающего за грамотное и точное позиционирование деталей двутавра. Большинство предприятий используют установки с прижимными гидравлическими механизмами, так как закрепление балочных элементов с применением винтов и их последующее освобождение может потребовать немалых затрат времени. С технической точки зрения сборка балки осуществляется в две стадии. Сначала собирается Т-образный профиль, после чего его кантуют на 180 градусов, что дает возможность выполнять непосредственно сборку двутаврового изделия.
  4. Сварка двутавра. Об этом этапе мы подробно расскажем далее.
  5. Правка полок готового изделия. Операция необходима в связи с тем, что в процессе производства балки возникает эффект «грибовидности», вызываемый нагревом металла. Под таким явлением понимают нарушение геометрических форм полок двутавра. Исправить его несложно, достаточно пропустить изделие через специальный стан с большим количеством роликов, которые «подправят» нарушенную геометрию.

3 Сварка балок двутаврового сечения

Вид сборки двутавра определяется конструкцией и характером выбранного способа сварки поясных швов изделий, а также тем, какие приспособления используются. Как правило, поясные длинные швы на сборочных предприятиях сваривают автоматами под флюсом. Сначала изделие собирается из стенки и поясов, являющихся основными его элементами, затем производится скрепление его поясных швов.

После этого монтируются ребра жесткости, и осуществляется непосредственно сварка двутавровой балки (вручную либо с помощью полуавтоматического оборудования). Финальная сборка двутавра выполняется в специальном кондукторе или с применением прихваток и хомутов. В тех случаях, когда изделия изготавливают на автоматизированных линиях, технология сварки двутавровой балки становится менее затратной, причем получаемая продукция отличается идеальной надежностью.

Популярность использования жидкого флюса обусловлена тем, что он значительно улучшает процесс сварки. Нерасплавленный флюс находится под давлением. Это обеспечивает отсутствие явлений разбрасывания и разбрызгивания жидкого металла, что гарантирует беспроблемное образование качественного сварочного шва при высоких (до 4 тысяч Ампер) показателях силы тока.

При сварке открытой дугой из-за разбрызгивания и угара может теряться до 30 процентов металла. Если же выполняется сварка двутавровых балок встык под флюсом, потери составляют от силы два процента, а иногда и меньше (около 1 %). Кроме того, когда горячий металл остывает под флюсом, улучшается выход газа из-под его слоя за счет более медленного охлаждения расплавленной композиции.

4 Виды сварочных установок для сварки двутавров

Несомненно, наиболее оптимальным является процесс автоматического производства и сварки балок двутаврового сечения. Он гарантирует малые затраты на материалы, требуемые для сварочных работ, снижение числа добавочных операций (не нужно кантовать и позиционировать заготовки) и количества работников, принимающих участие в производственном процессе. Но кроме него сварка двутавровых балок между собой (в стык) может выполняться при помощи такого оборудования:

  • Сварочные манипуляторы. Они имеют высокий уровень автоматизации процесса, вполне рациональную конструкцию, могут дополнительно снабжаться навесным специальным оборудованием. На многих заводах на манипуляторы монтируют сварочные автоматические головки, которые способны работать в атмосфере инертных газов, углекислого газа и под жидким флюсом. Это позволяет предприятиям решать самые разные задачи в области сварки.
  • Сварочные самоходные трактора. Пожалуй, самый простой способ сварки двутавра. Но применять его имеет смысл исключительно для изготовления изделий небольшими партиями, при поточном производстве экономическая целесообразность трактора будет совсем маленькой.
  • Портальные и консольные установки. На них монтируются комплексы слежения за качеством сварного шва, системы подачи флюса, его переработки и удаления с агрегата. Отличный катет и провар шва на подобных установках достигается за счет того, что сварка производится под 45-градусным углом на стапелях.

Использование двутавровых балок и качественной арматуры для фундамента – гарантия строительства прочных и надежных зданий!

Источник:
http://tutmet.ru/balka-dvutavrovaja-svarnaja-tehnologija-sborka-izgotovlenie.html

Cоединение двутавровых балок

Двутавр – одна из самых надежных разновидностей фасонного проката, способная, благодаря Н-образному сечению, выдерживать значительные нагрузки. Профиль состоит из двух поясов и стенки. Эта металлопродукция редко применяется в частном малоэтажном строительстве, в основном она востребована при возведении многоэтажных жилых зданий и сооружений производственного назначения.

Узлы соединения двутавровых балок под углом и встык должны иметь прочность, сопоставимую с прочностью самого металлоизделия. Различают сварные, болтовые или комбинированные способы стыкования.

Цельносварные соединения

Соединение двутавров электродуговой сваркой встык, в соответствии с ГОСТом 11534-75, выполняется при обеспечении фиксированного положения профилей. Для этого их укладывают на жесткое основание. При изготовлении цельносварного стыка используют две вставки в верхнем поясе, расположенные симметрично по отношению к стенке, вставку в стенке и при необходимости вставку в нижнем поясе. Сварка автоматами выполняется в следующей последовательности:

  • нижний пояс с возможным монтажом вставок;
  • вставки стенки (прокладываются вертикальные швы);
  • вставки верхнего пояса.

В процессе сварки периодически проверяют угловую и осевую деформации и при необходимости корректируют их. Для предотвращения старения сварные швы обрабатывают несколькими слоями грунтовки.

Еще один способ сварного соединения встык двутавров, располагаемых в одной плоскости, заключается в приварке профилей к прокладке с двух сторон с прокладкой угловых сварочных швов. Разделка кромок в данном случае может не производиться.

Болтовые соединения двутавровых балок

Этот способ применяется при необходимости создания разборного узла. Преимущества такого способа стыкования металлических профилей:

  • отсутствие в конструкции остаточных напряжений, возникающих при сварке;
  • возможность демонтажа конструкции и монтажа в новом месте;
  • устойчивость к вибрациям и резким механическим воздействиям.
  • Минусы использования резьбовых узлов: вероятность коррозионного разрушения крепежа, более высокие затраты труда и финансов из-за необходимости использования дополнительных усиливающих элементов, некоторое ослабление сечения в связи с просверливанием отверстий. Для устройства ответственных конструкций используют высокопрочные болты, производимые из легированных сталей. Такие метизы после изготовления подвергаются термической обработке. Относятся к крепежу нормальной точности. Для затяжки в этом случае используют динамометрические ключи или гайковерты, позволяющие контролировать прикладываемое усилие.

    Комбинированные соединения двутавровых стальных балок

    Болтосварной способ стыкования профилей Н-образной формы востребован в большепролетном строительстве. Этапы процесса:

    • соединение с использованием высокопрочных болтов и накладок;
    • сварка поясов;
    • закрытие технологических окон накладками.

    Все соединяемые болтами элементы должны идеально совпадать по поверхностям и иметь ровные углы.

    Тип соединений двутавровых профилей встык или под углом выбирается, в зависимости от функционального применения. Эта металлопродукция востребована в промышленном и гражданском строительстве для сооружения опор, высотных колонн, эстакад, крупногабаритных пролетов, устройства подкрановых путей.

    Источник:
    http://treydmetall.ru/info/soedinenie-dvutavrovih-balok