11 група    24.04.2020р.   Урок №5-6

ТЕМА №1.  Ручне дугове, газове,                     автоматичне і напівавтоматичне  

          зварювання і наплавлення простих
          і середньої складності деталей, 
          вузлів конструкцій і трубопроводів
          з конструкційних сталей, кольорових
          металів у нижньому та 
          вертикальному положенні шва

Урок №5-6.  Зварювання балкових і решітчастих

                        конструкцій

                                                                            

  План

         1. Зварювання балкових конструкцій.

         2. Зварювання решітчастих конструкцій.

         Домашнє завдання : І.В. Гуменюк, О.Ф. Іваськів

                                              Технологія електродугового зварювання
                                                           ст371-384. 

          Корисні посилання:

                 https://www.youtube.com/watch?v=KmH7VcvS2qs

            https://www.youtube.com/watch?v=E_XdgQw2r2s
                 https://www.youtube.com/watch?v=6Zb01PIZ8c4
                 https://www.youtube.com/watch?v=rzVZRDFiLhs

               

           Для вивчення теми уроків можна використати підручник, або наступний     матеріал  

1. Зварювання балкових конструкцій

Балка — це конструктивний елемент суцільного перерізу, призначений для роботи на поперечний згин.  Балки використовують у різних перекриттях, робочих площадках, естакадах, мостах, підкранових балках та інших конструкціях. Суцільностінові балки найчастіше застосовують для невеликих прогонів при великих навантаженнях.  У випадку великих прогонів і малих навантаженнях раціональніше використовувати наскрізні балки або ферми, оскільки в даному випадку економія металу більш суттєва. 

Типи поперечних перерізів і розмірів зварних балок надзвичайно різноманітні.  Якщо навантаження прикладене до вертикальної площини, частіше використовують балки двотаврового перерізу. При прикладанні навантаження до вертикальної та горизонтальної площин, а також при дії обертального моменту доцільніше використовувати балки коробчастого перерізу. 

Звичайний зварний двотавр складається з трьох основних листових елементів, стінки та двох поличок. Збирання балки (рис. 20.5) повинно забезпечити симетрію й взаємну перпендикулярність поличок і стінки, притиснення їх одне до одного та закріплення прихватками.

2. Зварювання решітчастих конструкцій

Решітчасті конструкції, що працюють на згин, називаються фермами.  Ферми складаються з окремих стрижнів, з'єднаних у вузли, і утворюють геометрично незмінну систему.  Якщо ферма в цілому працює на згин, то в її конструктивних елементах виникають тільки повздовжні зусилля стиску або розтягу. Це дозволяє більш раціонально використовувати матеріал (метал) порівняно з балками. Ферми економічніші за витратами металу, але більш трудомісткі у виготовленні. Тому їх використовують для перекриття великих прогонів при відносно невеликих навантаженнях.

Ферма складається з трьох основних конструктивних елементів: верхнього та нижнього поясів і решітки. Остання складається із розкосів і стійок. Віддаль між вузлами решітки ферми називається панеллю, а віддаль між її опорами — прогоном.

Ферми класифікуються за такими ознаками (рис. 20.21):

—призначенням — ферми мостів, покриття (стропильні, підстропильні), транспортні естакади, гідротехнічні затвори, вантажопідйомні крани;

—профілем окреслення поясів — ферми з паралельними поясами, полігональні, арочні, трикутні. Окреслення поясів визначається призначенням ферми та прийнятої конструктивної схеми всієї споруди;

—системою решітки — ферми з трикутною решіткою і трикутною з додатковими стійками. 

Найчастіше у фермах застосовують просту у виконанні трикутну решітку. Додаткові стійки ставлять тоді, коли в місцях їх розташування прикладаються зосереджені сили або виникає необхідність у зменшенні довжини панелі верхнього стиснутого пояса. В розкосій решітці всі розкоси мають зусилля одного знаку, а всі стійки — протилежного. Шпренгельну решітку застосовують у випадку частішого прикладання зосереджених сил до верхнього пояса. Хрестоподібну решітку у фермах використовують при двобічному навантаженні. Решітки ромбічні й напіврозкриті застосовують рідко, в основному в конструкціях з великими поперечними силами.

За видом статистичної схеми ферми бувають нерозрізаними, розрізаними та консольними. Залежно від зусиль в елементах ферми їх поділяють на легкі (прогоном до 50 м і найбільшим зусиллям у поясах іїтах = 5000 кН) й важкі; за конструктивним рішенням — на звичайні, комбіновані та з поперечним напруженням.

Найчастіше у перерізах елементів ферм використовують спарені кутники. Комбінуючі перерізи з рівнобічних і нерівнобічних кутників, з'єднуючи їх малими і великими поличками, можна одержати переріз, рівностійкий в обох площинах, який добре працює на повздовжню силу.

Такі ферми можна використовувати для перекриття різних прогонів. Уніфіковані ферми мають прогони 18 м, 24, ЗО і 36 м. Типи перерізів наведено на рис. 20.23.

Стропильні ферми працюють при статичному навантаженні. В якості стрижнів використовують головним чином прокатні і в меншій мірі гнуті замкнуті зварні профілі й труби. В загальному об'ємі виробництва до 90% становлять ферми з парних прокатних кутників. Стрижні у вузлах з'єднують безпосередньо або за допомогою допоміжних елементів, головним чином дуговим зварюванням. Перспективним є застосування контактного зварювання.

При збиранні ферм особливу увагу приділяють правильному центруванню стрижнів у вузлах, що запобігає появі моменту гнуття, не врахованих розрахунками.  У випадку складових елементів їх спільна робота забезпечується встановленням прокладок.

Конструкції стропильних ферм з поясами із широкополичкових таврів порівняно з типовими фермами із кутників виготовляти легше при меншій трудомісткості і вартості.  Зниження маси ферми досягається в основному за рахунок зменшення розмірів вузлових косинок, а також через відсутність косинок у вузлах кріпленнях стійок до верхніх поясів і виключення прокладок до поясів ферм (рис. 20.24 а). Часом вдається кріпити решітку безпосередньо до пояса без косинок (рис. 20.24 б). 

Питання для самоконтролю.

1.   Балка – це…?

2.   Де використовуються балки?

3.  Назвіть види ферм.

4.  Назвіть типи перерізів елементів ферм.