Сварка стыков балки


Балки разного типа применяются в строительстве, возведении металлоконструкций и пр.

Балки производятся нескольких типов: прокатные либо прессованные, клепаные либо сварные. Последние две группы объединяются под общим названием – составные. Именно эти балки наиболее популярны и применяются повсеместно.

Что касается конструкции сварных балок, а именно о них сегодня и пойдет речь, обычно они собираются из горизонтальных полок и стенки, также они имеют ребра жесткости. Отметим, что сварные балки имеют меньший вес, чем клепаные, и к тому же стоят дешевле.

В этой статье мы предлагаем детально познакомиться с таким понятием, как сварка стыков балки.

 

Сварка стыков балки: основные типы.

 Типы сварных стыков балки

 

Специалисты выделяют следующие типы стыков у сварных балок:

  • сварной стык вразбежку – таким образом соединяются стенки и пояс балки (рис. 1а);
  • монтажный стык (рис. 1б).

 

Особенности стыков балки при сварке.

При сварке балок обычно используют прямой сварной стык, который при дополнительных условиях может выполняться с использованием специальных накладок ромбической формы. Эти накладки используются для тех участков балки, на которые будет приходиться наибольшее напряжение.

Стыки поясов балки обычно выполняются равнопрочными швами. Хотим заметить, что в нижнем поясе они делаются чаще всего косыми, а верхнем – обычно прямыми.

Сварка стыков балки обычно производится определенным типом электродом, например Э42.

 

Порядок работ при сваривании стыков балки.

При сваривании стыков балки соблюдение определенного порядка работ имеет очень  большое значение.

Распишем эти этапы:

  1. На первом этапе собираются элементы, имеющие поперечные швы. Отметим, что сваривать их необходимо по отдельности: отдельно стыки поясов, стыки стенки, отдельно делается приварка ребер жесткости. Связано это с тем, что такие поперечные соединения дают усадку с максимальным значением.
  2. Когда сборка балки осуществлена, производят накладку поясных швов. Заметим, что когда для сваривания применяется автоматический способ, то ребра жесткости должны присоединяться уже после выполнения поясных швов.

 

Порядок работ при сваривании стыков

 

Порядок сварочных работ также показан на рисунке 2. Цифрами от 1 до 5 обозначен порядок выполнения монтажных стыков балки. Мы видим, что сначала, как и говорилось, выполняются поперечные швы. Заметим, также, что швы под номерами 2 и 3 выполняют с небольшими пропусками: с двух сторон стыка оставляются незаваренные  участки длиной до 30 сантиметров. Это необходимо для свободной усадки.

В последнюю очередь производится сваривание продольных швов (4 и 5), которые также имеют продольную усадку, но незначительную.

 

Формулы для расчета стыков балки.

Отметим, что стыки всех элементов балки должны рассчитываться отдельно. Однако изгибающий момент будет распределен между всеми элементами сварной балки пропорционально к инерции. Эта особенность диктует нам необходимость при расчетах стенки балки использовать формулу, показанную на рисунке.   

 

 Формула 1. 

 

В данной формуле мы используем обозначение Мб для полного расчетного момента в стыке сварной составной балки; Jст – для момента инерции стенки; Jб – для момента инерции балки целиком.

Отметим, что расчетная поперечная сила (Q), которая действует в стыке балки, обычно передается на стенку. Также заметим, что прочность стыка стенки рассчитывается по обычной формуле изгиба, когда применяется шов встык.

Для проверки стыков пояса специалисты применяют такую формулу:

 

  Формула 2

 

Сваривание стыков балки автоматами под флюсом.

Скажем несколько слов об автоматической сварке стыков. Если сваривание балки осуществляется под флюсом с применением сварочных автоматов, то могут применяться разные приемы, также как и последовательность может отличаться.

Сварка может осуществляться наклоненным электродом, что позволяет делать одновременно два шва. С другой стороны у этого способа есть и недостатки. При наклоненном электроде увеличивается риск подрезать полки или стенки балки.

Кроме того, швы могут выполнять в положении, называемом специалистами, «лодочка». Это создает лучшие условия для образования шва, проплавления и пр. Однако, среди минусов такого способа – необходимость проворачивать изделие после выполнения каждого сварного соединения.  Данный недостаток решается использованием специальных позиционеров-кантователей.

Процесс сваривания стыков балки требует тщательной подготовки, проведения и проверки расчетов моментов инерции, изгибающего момента и пр. Важно соблюдать технологию сваривания балок, неправильность которой может повлиять на будущую металлоконструкцию в целом.

Читайте также:

Сварка цветных металлов и их сплавов – довольно востребованная операция в наши дни, когда именно такие материалы часто используется для изготовления современной техники  и оборудования. Сварочные работы с подобными металлами требуют применения особых технологий и технических приемов, вытекающих из химических и физических характеристик металлов и их сплавов. 

Сварное соединение – это соединение, с помощью которого две детали одной конструкции или одного изделия становятся одним целым при помощи сварки. Различают различные виды сварных соединений, каждый из которых имеет свои отличительные особенности. Знание этих особенностей и позволяет добиться самого высокого качества получаемого изделия.

Электродуговая сварка, будь-то ручная, полуавтоматическая или автоматическая, осуществляется посредством сварочной электрической дуги, которая возникает между электродом и свариваемым металлоизделие, благодаря питанию током разного рода. Какие виды дуги существуют, и что она собой представляет, расскажем в этой статье. 

Рекомендовано: