Сварка швеллеров между собой — способы соединений

Сварка швеллеров между собой — способы соединений Как паять
Содержание
  1. №4. расчет лестницы
  2. Использование швеллера в строительстве
  3. Расположение полок
  4. Способы сварки швеллеров между собой
  5. Сварка двух швеллеров между собой
  6. Методы сварки
  7. Электродуговая сварка
  8. Газовая сварка
  9. Варианты сварки швеллеров
  10. Сварка встык
  11. Сварка при помощи накладок
  12. Соединение внутрь
  13. Смещенное соединение
  14. Требования, предъявляемые к сварке швеллеров
  15. Сварка швеллера
  16. Подготовка к сварке
  17. Сварка встык
  18. Сварка встык с применением накладок
  19. Соединение внутрь
  20. Как приварить швеллер
  21. Технологические требования по сварке двух швеллеров встык без накладок
  22. Как правильно сварить швеллеры встык с использованием накладок?
  23. Способы сварки швеллеров между собой по госту
  24. Виды стыковки швеллеров
  25. Применяемые виды сварки
  26. Электродуговая сварка
  27. Газовая сварка
  28. Типы сварки
  29. Сварка швеллеров встык
  30. Сварка швеллеров с накладками
  31. Соединение швеллеров внутрь
  32. Смещенное соединение
  33. Балки и возможные варианты их сваривания
  34. Технология усиления швеллером

№4. расчет лестницы

Главное – правильно произвести все замеры. В этом вопросе лучше быть даже излишне педантичным и занудным, иначе в итоге можно получить совершенно не тот каркас, который хочется. Опытные специалисты советуют перепроверять замеры, сделанные исполнителем, если вы его нанимаете.

На первом этапе необходимо будет измерить следующие параметры:

Лучше всего производить расчет в специальных программах. Ими, кстати, пользуются профессионалы при проектировании лестницы, но и самостоятельно можно выполнить расчет простой одномаршевой прямой лестницы:

  • когда определены все исходные параметры и угол наклона лестницы, рассчитываем длину самой лестницы. Сделать это несложно, используя теорему Пифагора. Получается, что пол первого этажа и перпендикулярная ему линия, проведенная к предполагаемому окончанию лестницы на втором этаже, — это катеты прямоугольного треугольника. Пусть длина марша будет 400 см, а высота – 250 см, тогда гипотенуза или длина самой лестницы составит 472 см. Это длина косоуров, которые изготавливаются из швеллера;
  • количество ступеней зависит от высоты подступенка. Последняя в идеале составляет 15 см, а на самом деле может быть 16, 17, 18 и даже 19 см. Для каждого параметра рассчитывается количество ступенек. Для этого высоту лестницы нужно поделить на высоту подступенка. При высоте лестницы в 250 см получаем: при подступенке 15 см количество ступеней 16,7, при 16 см – 15,6, при 17 см – 14,7, при 18 см – 13,8 и при 19 см – 13,15. Если округлить, то можно строить лестницу с количеством ступеней от 13 до 17;
  • допустим, выбран вариант с 14 ступенями и высотой подступенка 18 см, тогда глубина каждой ступени будет 400 см/14 = 28,6 см, что является приемлемым значением;

    Сварка швеллеров между собой — способы соединений

  • если лестница будет не прямой, то расчет немного усложняется. Благодаря использованию межэтажных площадок и забежных ступенек удается на небольшой площади реализовать максимально комфортную для подъемов и спусков конструкцию. Если заранее нет четких требований, как должна быть расположена лестница, то можно рассмотреть несколько вариантов. Самый простой вариант после прямой лестницы – лестница с одной межэтажной площадкой. Ширина ее будет равняться ширине проема (возьмем за пример 2 м), а стандартной длиной считается 1 м. Если длина шахты составляет 3 м, а на площадку отводится 1 м, то на лестничные марши остается 2 м. При шаговой части 25 см количество ступеней составит 200 см/25 см = 8 ступеней в каждом марше, а если считать площадку как ступень, то общее количество ступеней составит 17 штук. Теперь следует рассчитать высоту подступенника, для чего высоту между этажами нужно поделить на количество ступеней. При высоте 280 см этот параметр составит 280/17 = 16,47 см, округляем до 16,5 см. Отлично! Погрешность, связанная с округлением, компенсируется нижней ступеней, которая будет немного отличаться от остальных. Зазор между маршами должен быть не менее 10 см;

    Сварка швеллеров между собой — способы соединений

  • пол второго этажа можно использовать как последнюю ступеньку, тогда высота каждого подступенка снизится примерно на 1 см;
  • чтобы убедиться, что расчет выполнен верно, можно еще до начала монтажных работ карандашом на стене нарисовать профиль будущей лестницы. Если вдруг не было учтено расположение щитка или радиатора отопления, но данном этапе все это обнаружится. Возможно, придется сделать площадку не четко посередине лестницы, или же внести другие правки. На видео очень хорошо разъяснено, как выполнить расчет лестницы.
Читайте также:  Пайка двойной волной припоя преимущества

Все мы стараемся спроектировать идеальную лестницу, но, увы, это не всегда возможно. Перепроверить свои расчеты и оценить то, насколько комфортной будет конструкция, можно по следующим формулам, где a – шаговая часть, см, а b – высота подступенка, см:

  • a – b = 12-15 см;
  • a b = 45-46 см;
  • 2b a = 60-64 см.

Попытайтесь сделать несколько проектов лестницы с разным количеством ступеней, разной высотой подступенка и глубиной шаговой части, просчитать лестницы разной конструкции, а уже потом выбирать из полученных вариантов лучший. Произвести все расчеты не так сложно, как кажется.

При возникновении трудностей, можно заказать проект лестницы у специалистов. Также в сети есть удачные примеры использования готовых проектов из интернета, которые можно немного отредактировать с учетом индивидуальных требований. По составленному проекту закупается металлопрофиль, желательно с небольшим запасом.

Использование швеллера в строительстве

Металлоконструкции в современном мире используются практически повсеместно, в любых видах строительно-монтажных работ. Это и возведение промышленных объектов, и сооружение специализированных конструкций, и перепланировка жилых помещений. Такое положение вещей совсем не удивительно: такие изделия из металла, как арматура, балки, профиль – позволяют быстро и качественно возводить конструкции любого уровня сложности.

Наряду с арматурой, одним из самых популярных в строительстве видов продукции металлургических комбинатов является швеллер.

Такая популярность данного вида металлопроката обусловлена рядом его преимуществ:

  1. Высокая прочность.
  2. Относительно легкий вес (в сравнении с цельнолитыми изделиями аналогичных габаритов).
  3. Сравнительно доступная стоимость.
  4. Широкий ассортимент размеров и модификаций.
  5. Универсальность применения.

В целом, сфера применения стального проката в форме швеллера – очень широка. Следует выделить основные направления использования таких изделий в строительстве:

  • Сооружение элементов инфраструктуры электросетей (опоры ЛЭП, помещения ТП и т.д.);
  • Рекламные щиты и другие конструкции подобного назначения;
  • Торговые помещения, начиная от малых архитектурных форм, произведенных из легкого проката, обшитого тонколистовым металлом – заканчивая огромными зданиями гипермаркетов, построенных с применением сложных конструкций;
  • Промышленные сооружения: цехи, ангары, складские помещения;
  • Здания хозяйственного предназначения;
  • Перекрытия кирпичных зданий, построек из шлакоблока;
  • Сооружение кровельных конструкций;
  • Опоры и несущие конструкции мостов;
  • Несущие каркасы многоэтажных зданий из легких стройматериалов;
  • Помимо строительства зданий и сооружений, применяется швеллер и в сфере машиностроения.

Этот вид металлопроката представлен на рынке большим числом модификаций, типоразмеры которого обозначаются с помощью цифро-буквенного кода. Цифра указывает на размеры в сантиметрах, буква – обозначает расположение боковых ребер.

В строительстве легких каркасных сооружений – швеллер 5П применяется в качестве источника дополнительной прочности, для усиления здания. К таким постройкам можно отнести гаражи, склады, небольшие ангары. В случае невысоких нагрузок на несущую конструкцию — 5П может быть применен и в качестве основного элемента конструкции.

10П – более тяжелая и прочная форма швеллера, широко используемая в строительстве. Несущие элементы кровли и перекрытий, дополнительные детали, усиливающие конструкцию – неполный перечень сфер применения данного типа швеллера.

Швеллер типоразмера 20П – обладает высокими прочностными характеристиками и способен выдерживать не только статические, но и динамические нагрузки, как в продольном, так и поперечном измерении. Именно поэтому данный тип широко используется в качестве основной несущей конструкции.

Швеллер 40П обладает высочайшими показателями устойчивости к большинству видов воздействия, потому является основным конструкционным элементом многоэтажных каркасных сооружений. Несущие элементы мостов, опоры различных построек – также производятся из «сорокового» швеллера.

Значительно возросла популярность швеллеров при возведении жилых помещений, когда широкое распространение на рынке получили блоки из пенобетона. Этот стройматериал отличается небольшим весом, низкой стоимостью, хорошими показателями тепло- и шумоизоляции, но обладает существенным недостатком: его прочность не позволяет возводить высокие здания.

Чтобы использовать пеноблоки при сооружении высотных зданий – на помощь архитекторам пришли изделия металлопроката. Из швеллера крупных типоразмеров устанавливаются несущие металлоконструкции здания, пространство между которыми заполняется блоками из газобетона.

Такое решение позволяет сооружать надежные дома из качественных материалов, существенно снижая нагрузку на опорные конструкции и достигая высочайшей скорости выполнения строительных работ.

Расположение полок

Двутавровый профиль производится с параллельно расположенными по отношению друг к другу полками и боковыми поверхностями, имеющими уклон.

Балки с параллельно расположенными полками разделяют на:

  • широкополочные;
  • нормальные;
  • колонные.

При изготовлении балок перекрытий используют углеродистые стали и металл с невысоким содержанием легирующих элементов.

Также используется разделение балок с Н-образным сечением в зависимости от технологии изготовления, области использования и технических параметров, например:

  • специальная двутавровая стальная балка;
  • двутавровый профиль из углеродистой и низколегированной стали;
  • балка горячекатаная стальная.

Балки с параллельно расположенными гранями изготавливаются с учетом требований (ГОСТ 26020-83) – Б. Этот стандарт регламентирует производство горячекатаного двутаврового профиля с параллельным расположением полок, имеющих высоту от 10 см до 1 метра и ширину от 55 до 400 мм.

В зависимости от области применения металлургические предприятия выпускают двутавровые балки в обычном исполнении и с широкими полками. В свою очередь, последняя группа двутавровых профилей делится на:

  • нормальные (Б),
  • широкополочные (Ш),
  • колонные (К).

Профили подгрупп Б и Ш имеют высоту до 1 метра и соотношение полок к их высоте, равное 0,75 или 0,3. В изделиях подгруппы К, обладающих большей прочностью, значение этого коэффициента приближено к единице.

Наряду с изделиями, имеющими Н-образное сечение, металлургические предприятия производят профиль коробчатой формы. Однако большинство строительных конструкций выполняется с использованием двутавровых балок, обладающих более высокими техническими характеристиками и большей технологичностью при монтаже.

Чтобы купить балку двутавровую с нужными характеристиками, перед приобретением профиля необходимо тщательно изучить условия его предполагаемой эксплуатации.

Одна и та же балка двутавровая, цена которой зависит как от технических параметров и материала, использованного при производстве, так и от условий поставки,может реализовываться по разной стоимости.

Благодаря длительному сотрудничеству с производителями и финансовым возможностям, позволяющим осуществлять масштабные закупки проката по более низкой стоимости, наша компания предлагает металлический профиль с максимально конкурентными ценами.

Опытные сотрудники предприятия не только помогут выбрать необходимый металлопрокат, но и предоставят подробные консультации по всем возникшим вопросам.

Данный раздел поможет ответить на вопрос, какой вид металлопроката предпочтительнее и почему.

Как известно, самыми употребляемыми металлическими профилями являются двутавр или швеллер. Они практически незаменимы в современном строительстве, поскольку многократно увеличивают прочность различных конструкций. Этим объясняется повышенный спрос на эти виды металлопрофиля не только в строительстве, но и в других сферах.

У двутавра, как и у швеллера достаточно популярная частично криволинейная конфигурация. Внешне двутавр оставляет впечатление более надежной конструкции, однако, тщательно проведенные исследования и расчеты показали, что двутавр и швеллер имеют почти одинаковый уровень устойчивости и надежности. Области их использования схожи, тем не менее между ними есть определенные различия.

Способы сварки швеллеров между собой

Рассмотрим самые популярные способы сварки швеллеров между собой. Ну а те начинающие сварщики, кого интересует вопрос, в чем отличие электродов УОНИ от МР-3, могут получить информацию в предыдущей статье на канале. Самыми ходовыми способами соединения швеллеров между собой, являются: сварка встык, с накладками, внутрь, смещённое соединение.

Сварка швеллера встык — данный способ используется преимущественно для конструкций, которые не будут подвергаться чрезмерным нагрузкам в процессе эксплуатации. Способ соединения швеллера встык, предполагает хорошую толщину провара с тыльной или лицевой стороны швеллера.

Сварка швеллера с накладками — для этих целей используется специальная накладка из металла, которая располагается с той же стороны, что и сварочный шов. При этом между двумя швеллерами делается минимальный зазор в 5-8 мм.

Соединение швеллера вовнутрь — прибегают к данному способу соединения швеллеров, как правило, в том случае, если нужно собрать усиленную пустотелую балку. Сварочный шов выполняется согласно ГОСТу, с образованием небольшого зазора или же с разделением кромок.

Смещённое соединение швеллера — наиболее сложный способ, для осуществления которого требуется сразу два электросварщика.

Сварка двух швеллеров между собой

За счет П-образного профиля швеллеры обладают высокими прочностными характеристиками при небольшом расходе металла. Поэтому их широко применяют для сборки несущих конструкций различного назначения. Технология сваривания выбирается независимо от способа изготовления (швеллеры сварные, горячекатаные, гнутые). Прочность создаваемой конструкции зависит от того, насколько надежно выполнена сварка швеллера с другими элементами.

Сварка швеллеров

Методы сварки

Способ сварки выбирают в зависимости от назначения создаваемой конструкции. При этом учитывают, что в зоне шва прочность уменьшается до 10%.

Электродуговая сварка

Эта техника сваривания применяется чаще других, так как позволяет проводить монтаж в труднодоступных и неудобных местах. Соединять небольшие перемычки можно обычными электродами, но для сборки узловых элементов применяют марку УОНИ. Однако из-за их специфики для работы нужен опыт. Поэтому новичкам предварительно полезно попрактиковаться на ненужных обрезках.

Приступая к работе, поверхности, примыкающие к стыку, очищают от грязи и ржавчины. Электроды подсушивают, так как качество шва зависит от влажности покрытия. Работа проводится постоянным током обратной полярности короткой дугой. Выполнение электродуговой сварки запрещено при температуре ниже -40°C.

Газовая сварка

Этот способ практически не применяется для сваривания швеллеров, так как сопровождается нагревом большой площади возле стыка. В результате увеличивается зона с пониженной прочностью на свариваемых балках. Помимо этого в металле возникают внутренние напряжения, приводящие к деформации конструкции. Газовую горелку применяют для устранения дефектов, нарезки заготовок и подготовки кромок.

Варианты сварки швеллеров

В зависимости от требований и условий монтажа соединение швеллеров выполняется встык, внутрь, накладками, со смещением.

Способы стыковки швеллеров

Способы стыковки швеллеров

Сварка встык

Этот вариант применяют для создания швов, к которым не предъявляются повышенные требования по прочности. Сварку швеллеров встык выполняют с обеих сторон. Если накладывается односторонний шов его корень нужно подварить. При толщине полок 6 — 12 мм кромки разделывают под углом 30°. На более толстом металле угол делают тупым с V или X-образным профилем.

Для сварки швеллеров между собой их устанавливают горизонтально с зазором не больше 3 мм. Для точного совмещения применяют центратор, затем фиксируют прихватками с шагом 4 см. Сварку швеллера встык ведут от середины к краям. Однако такое соединение ненадежно. Поэтому когда наращивание балки закончено, ее необходимо усилить накладками.

Сварка швеллеров встык

Сварка швеллеров встык

Сварка при помощи накладок

Метод обеспечивает прочность соединения немногим уступающий монолиту. Перед сваркой двух швеллеров их допускается располагать с зазором до 8 мм. Накладку размещают на стороне шва. Ее длина должна быть в 5 раз больше ширины профиля, а толщина не меньше чем у стенок. Накладку проваривают с двух сторон, не прилегающих к боковым полкам. Оставшиеся зазоры заполняют антикоррозийным материалом. При установке накладок с обеих сторон, наружная делается длиннее внутренней.

Сварка швеллеров при помощи накладок

Сварка швеллеров при помощи накладок

Соединение внутрь

Для создания усиленных балок швеллеры попарно сваривают в коробочки, соединяя боковые полки между собой. Технология аналогична стыковому методу, но выполняется с минимальным зазором или без него. Швеллеры устанавливают горизонтально и скрепляют струбцинами. Соединение начинают с середины, продвигаясь к концам. Шов нельзя зачищать болгаркой, так как это снижает его прочность.

Сборка коробочки возможна только в нижнем положении, когда швеллеры размещены горизонтально. Если это условие невыполнимо соединение выполняют стыковым швом усиленным накладками.

Сварка швеллеров в коробочку

Сварка швеллеров в коробочку

Смещенное соединение

Метод применяется для соединения швеллеров между собой, если они разного размера. Работа выполняется бригадой сварщиков. Сначала соединяют стыки с толстым металлом. Сварку встык проводят по стандартной схеме. Угловые соединения выполняются одновременно двумя сварщиками, ведущими швы от краев к середине. Продольные стыки не доваривают до края балки на ширину профиля из низкоуглеродистой стали, на легированных размер увеличивается вдвое.

Требования, предъявляемые к сварке швеллеров

Для создания прочной конструкции сварные соединения должны выполняться в соответствии со следующими требованиями:

  • сначала сваривают полки, затем более тонкие элементы;
  • недопустимо сваривание внутренних углов профиля, поскольку это снижает прочность балки;
  • между торцами должен быть зазор 2 — 3 мм, чтобы не пришлось счищать «горку» со шва, что приводит к снижению его надежности;
  • легкие конструкции, не подверженные значительным нагрузкам в процессе эксплуатации, можно собирать двухсторонней сваркой встык;
  • недопустимо появление на стыках горизонтальных и вертикальных изломов.

Независимо от метода соединения последовательность работ должна соответствовать ГОСТ. Если там указано, что разделка кромок проводится после очистки, это нужно неукоснительно выполнять. Кроме этого в документе указаны требования к материалу швеллеров, которые необходимы при расчете конструкции.

Сварка швеллера

Добавлено: 25 февраля 2021

Подготовка к сварке

На скорость и качество сварки горячекатаного швеллера влияет тип используемого оборудования и метод сварки.

Прочность сварного шва в среднем на 10% меньше, поэтому для уменьшения площади накаливания используют электродуговую сварку. Использовать же газовую сварку запрещается, так как в процессе газовой сварки нагревается не только место шва, но и большая площадь металла вокруг него. Из-за этого снижается прочность металла и возникают внутренние напряжения, приводящие к разрушению конструкции.

Небольшие перемычки и неответственные участки можно сваривать различными электродами, например, ОК 63.34 или ЦЛ 11. Но для сварки узловых высоконагруженных элементов используют электроды УОНИ 13/55У. Эти электроды созданы специально для варки горячекатаного металла большой толщины и массы.

Перед началом сварки тщательно обработайте металл — с помощью болгарки или другого абразивного инструмента удалите грязь, краску и ржавчину со свариваемых участков. Сами электроды желательно прокалить в электропечи — данная манипуляция облегчает процесс сварки металла. Режим работы сварочного аппарата — постоянный ток, полярность — обратная. Сварку производите короткой дугой.

Далее рассмотрим различные варианты сварки.

Сварка встык

Сварка швеллера встык применяется для соединения балок в зонах, где не требуется большая прочность. Сварка выполняется как с лицевой стороны швеллера, так и с внутренней. Разница лишь в том, что при сварке изнутри больше внимания уделяется на проварку каждого участка. При варке только с одной из сторон дополнительно подваривают корень шва.

Если швеллер имеет толщину металла более 6 мм, необходимо разделать кромки. То есть удалить часть металла, чтобы получившиеся пространство заполнилось металлом.

Оптимальный угол разделки при толщине швеллера не более 12 миллиметров — 30 градусов, а тип разделки — V или X-образный. При большей толщине швеллера угол разделки стремится к 60 градусам, а предпочитаемый тип разделки — X или U-образный.

Этапы.

  1. Присоедините два швеллера друг к другу. Соединение двух элементов должно быть точным, поэтому не полагайтесь на глазок, а используйте линейки, уровень или другой инструмент для центрирования. Зазор между швеллерами — не более 3 миллиметров.
  2. Для фиксации двух элементов на время сварки создайте временную прихватку. Для этого определите несколько сварных точек на всем протяжении шва и приварите металл друг к другу. Рекомендуемый шаг прихвата — 40 мм.
  3. Начинайте основную сварку от середины швеллера и двигайтесь к их краям.
  4. По окончании сварки дайте шву остыть. Затем зачистите шов абразивным инструментом, нанесите антикоррозийное покрытие и грунтовку.

Сварка встык с применением накладок

Это более надежная разновидность классической сварки встык. Допустимый зазор между швеллерами при сварке с накладками — 8 миллиметров. Сама накладка размещается со стороны сварного шва, но при необходимости вторую накладку размещают и с противоположной стороны. В этом случае наружная накладка делается длиннее внутренней.

Толщина накладки равна толщине швеллера, но может быть и больше.

Этапы.

  1. Соедините два швеллера по алгоритму, который описан для сварки встык.
  2. Зачистите шов, чтобы он сравнялся с полотном металла и получилась ровная плоскость. Для этого используйте абразивный круг или шлифмашинку.
  3. Расположите накладку ровно по центру шва. Ее длина должна быть минимум в пять раз больше ширины самого швеллера.
  4. Приварите накладку с двух сторон от шва, а оставшиеся зазоры заполните антикоррозийным материалом.
  5. При необходимости приварите накладку и с другой стороны шва. В этом случае ее длина будет в 1,5 раза больше.

Соединение внутрь

В частном строительстве, например, при обвязке фундамента швеллером (подробнее читайте здесь), сварка внутрь применяется гораздо реже. Обычно этот метод используют для создания усиленных балок. Для этого боковые полки швеллеров сваривают попарно между собой.

Технология аналогична стыковому методу, однако может выполняться с минимальным зазором или даже без него. Метод требует немалой сноровки, так как сварка возможна только в нижнем положении, когда швеллеры размещены горизонтально. Если сохранить швеллеры неподвижно в таком положении невозможно, сварку выполняют стыковым методом с помощью накладок.

Этапы.

  1. Установите швеллеры горизонтально на ровную площадку полками напротив друг друга.
  2. Скрепите оба конца получившейся балки струбцинами. Если заводских струбцин нет в наличии, замените их самодельными хомутами.
  3. Сварку начинайте с середины конструкции, постепенно смещаясь к краям балки. Если швеллер имеет большую длину, дополнительно используйте метод прихвата с шагом 4-6 см.
  4. По окончании сварки зачистите шов абразивным инструментом, но не используйте болгарку — ее применение приведет к ослаблению шва.

Мы рассказали об основных методах сварки балок швеллера между собой, которые сможет выполнить один человек на стандартном сварочном оборудовании. Другие методы сварки предполагают работу целой бригады сварщиков, соблюдение специальных условий, а также наличие дорогого сварочного оборудования.

Как приварить швеллер

Швеллер — востребованный в строительстве вид фасонного проката с поперечным сечением П-образной формы. Для создания конструкций различного назначения применяют сборно-разборные болтовые соединения, неразборные — заклепочные и сварные. Сварное соединение — надежное и долговечное, но только при точном следовании технологии. Ее нарушение может стать причиной ослабления конструкции, поэтому сварочный процесс и его результаты подлежат постоянному контролю. Наиболее распространенный способ соединения фасонного проката между собой — электродуговая сварка.

Технологические требования по сварке двух швеллеров встык без накладок

Сварка встык без дополнительного усиления применяется только для неответственных конструкций, если важна скорость и простота процесса. Этапы:

  • Подготовка торцов кромок. При толщине стенок до 6 мм скос кромок не требуется, при толщине 6-12 мм он составляет 30°, более 12 мм — скос выполняется под углом 60° с внутренней стороны соединяемых элементов.
  • В первую очередь свариваются более толстые элементы — полки.
  • Далее соединяются стенки.
  • Обваривание — двухстороннее без накладок. В некоторых случаях может провариваться только одна сторона профиля.

Внимание! Зона шва, выполненного встык, на 5-20% слабее, по сравнению с телом профиля, что обязательно учитывают при проектировании.

Как правильно сварить швеллеры встык с использованием накладок?

Если необходимо получить шов, прочность которого не уступает прочности тела профильного проката, используют накладки, толщина которых зависит от толщины стенок заготовки. Один из нормативных документов, регламентирующих качество получаемого соединения, — ГОСТ 15164.

  • Торцы заготовок подготавливаются и свариваются друг с другом.
  • Шов изнутри зачищают до ровной поверхности.
  • Внутри заготовки приваривают стальную полосу той же марки и толщины, что и основной металл. Опытные сварщики советуют приваривать на шов не полосу, а шестиугольник, который обваривается со всех сторон.
  • Снаружи также наваривают шестиугольную накладку, но размер ее должен быть больше, по сравнению с внутренней.

Накладки необходимо приварить по полному контуру, иначе в зазоры может попасть влага, вызывающая коррозию стали. При невозможности выполнить это условие в зазоры заливают антикоррозионный состав. Соединяемые элементы должны укладываться в линию без переломов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Источник

Способы сварки швеллеров между собой по госту

Швеллер — один из главных элементов из которых состоит металлоконструкция. Для формирования нужной структуры каркаса требуется сварка швеллеров. Сварной узел имеет хорошую надежность, но любые нарушения в технологии сварки могут привести к ослаблению всей конструкции. В связи с этим сварка является самым сложным и контролируемым этапом при производстве металлоконструкций.

Виды стыковки швеллеров

Выбор соединения прямо пропорционально зависит от размеров конструкции и действующих на нее сил.

Различают следующие варианты взаимного расположения швеллеров:

  • полки швеллеров обращены внутрь;
  • полки швеллеров обращены наружу (образует двутавр);
  • смешанное расположение полок;
  • полки швеллера перпендикулярны плоскости каркаса;
  • диагональное размещение (размещение «стоя» или «лежа).

Выбор определенного варианта связан с:

  • условиями наложения шва;
  • протяженности места сваривания и количества задействованных рабочих для его наложения;
  • вида сил и мест их воздействия;
  • типа и габаритных размеров швеллера;
  • требуемой расчетной устойчивостью и полной нагрузки на сооружение.

Применяемые виды сварки

Электродуговая сварка

Огромный выбор типов электродов по их номинальным характеристикам и особенности работы ими обеспечивают неоспоримое преимущество перед остальными видами сварки и делают его предпочтительным для данной задачи. Самый лучший шов мы получим в случае применения электродов УОНИ. При работе данными электродами следует учесть их особенности и рекомендации:

  1. По возможности соединения должны быть выполнены внахлест.
  2. Для использования данного электрода нужен предварительный опыт работы с ним.
  3. Перед применением электрод подлежит прокалке в спец. печи на протяжении часа. Температура прокалки 250 С.
  4. Места соединений изделий должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и подготовлены согласно ГОСТу 5264-80.
  5. Сварщик должен работать короткой дугой средней мощности, постоянным током и обратной полярностью.
  6. Металлоконструкция сваренная данным электродом не должна использоваться при температуре ниже — 40 С.

Газовая сварка

Данным типом при сварки швеллеров зачастую не пользуются из-за огромной области и температуры нагрева. Данные факторы являться источником образования внутренних напряжений в структуре металла и общих деформаций негативно влияющих на всю металлоконструкцию. Тем не менее газовую сварку часто используют для устранения изъянов готовых конструкций или порезки заготовок с последующим снятием кромок.

Типы сварки

Сварка швеллеров встык

Данное соединение применяют для не ответственных конструкций. Сварка выполняется с лицевой, тыльной стороны и с условием хорошей толщины провара. Монтажный шов сперва выполняют на тонкой, а после на более толстой части швеллера. Допускается выполнение данного шва с одной стороны изделия с обязательной подваркой корня шва.

Последовательность наложения швов

Потребность в снятие кромок определяется исходя из толщины полок швеллера:

  1. 6 мм и менее-скос кромок не требуется.
  2. 6-12 мм — скос делают под углом 30 .
  3. 12 мм и более-скос кромок выполняется под тупым углом на внутренней стороне заготовки. Шов выполняют V и Х-образным.

Алгоритм сварки:

  1. Швеллер размещается стенками горизонтально.
  2. Снимают кромки в зависимости то толщины металла.
  3. Производится стыковка двух балок с зазором не больше 3 мм.
  4. Производится временная прихватка заготовок между собой точками с шагом в 40 мм.
  5. Анализируется правильность созданной конструкции.
  6. Окончательная обварка поверхности стыка проводится непрерывно от середины стенки в сторону полок.

Для улучшения сварных характеристик и предотвращения появления трещин в местах сварки советуется выполнить усиление проката подкладками сразу после установки изделия. При приварке П-образного проката только в стык, без накладок, сваренное соединение будет слабее чем сам швеллер.

Сварка швеллеров с накладками

Зазор при стыке двух свариваемых деталей устанавливают не больше 8 мм. Накладка размещается со стороны сварного шва. Толщина усиления зависит от режима сварки и размеров проката.

Накладки усиления обязательно обойти электродом по всей плоскости. При невозможности кругового обвара все зазоры заполнить веществом, препятствующим коррозии.

Алгоритм сварки:

  1. Швеллера привариваются торцами друг к другу согласно технологических норм ГОСТа.
  2. Шов внутри швеллера зачищается к плоскости.
  3. Во внутреннюю часть швеллера приваривается усиление — лист стали имеющий длину равную 5-ти кратной ширине швеллера. Ширина листа ровна ширине швеллеров, толщина листа берется равноценной толщине материала швеллера. Полоса заваривается лишь по продольным сторонам.
  4. Вторая полоса крепится в качестве ребра и заваривается по обеим сторонам от полосы. Ребро должно быть хорошо проварено по контуру с двух сторон и вплотную к полосе.

Прочностные характеристики срощеного данным методом изделия уступят монолиту на малость.

Соединение швеллеров внутрь

Для создания усиленной пустотелой балки можно соединить два изделия полками внутрь. Выполнение такого соединения одинаково со сваркой двух швеллеров встык. Данное соединение применяют при требовании конструкций средней мощности.

Алгоритм сварки:

  1. Заготовки установить полками горизонтально напротив друг друга.
  2. Скрепить струбцинами.
  3. Шов выполнить либо по ГОСТу с разделением кромок, либо оставить зазор.(величину зазора выбирают в зависимости от толщины швеллера, но не менее 3 мм).
  4. Шов необходимо производить по методу прихвата либо от середины к краям.

Внимание

Зачистка швов болгаркой в данном соединении категорически запрещена и может привести к ослаблению всей конструкции.

Собрать данную конфигурацию в непригодных для данной работы условиях при сборке конструкции реально лишь при проведении сварочных работ в горизонтальной плоскости и нижнем положении. В иных случаях боле разумным и простым будет использование стыковых швов с усилением их листами-подкладками.

Смещенное соединение

Такая сварная конструкция производится несколькими сварщиками и применяется для объединения швеллеров с различными геометрическими размерами. Сварку начинают с мест, имеющих более толстый металл. Соединение встык производят, руководствуясь стандартными нормами, а угловые соединения требуется производить синхронно двумя сварными (от края к середине). Продольные швы нельзя накладывать до конца балки. Это расстояние зависит от соединяемых материалов и площади полки проката. Для углеродистых сталей данное расстояние приравнивается к ширине полки, а для легированных металлов приравнивается к двукратной ее ширине.

При сборе металлоконструкций различной степени сложности и конфигурации используются выше перечисленные нами методы и типы сваривания швеллеров. Любая металлоконструкция может быть разбита на отдельные небольшие самостоятельные узловые соединения, в которых будут применимы вышеописанные методы.

Самым прочным способом соединением среди всех видов считается соединение равнополочного проката с параллельными полками.

Любая сварка швеллеров или двутавров требует соблюдения заранее определенного ряда действий и точного порядка проведения монтажных работ. Сборку любой металлоконструкции всегда нужно начинать с середины и продвигаться к краям, одновременно сварку начинают со швеллеров имеющих более толстый профиль металла. При компоновке не рекомендуется размещать сварные швы близко друг к другу, данные места лучше укреплять применяя подкладные листы из металла и вспомогательные усилительные конструкции. Любой сварной шов сам по себе уменьшает прочность всей металлоконструкции на 5-7 процентов, хотя материал сварного шва обладает более лучшими прочностными характеристиками, чем материал основной детали. Сварочный режим и быстрота наложения сварного шва напрямую зависит от выбранного вами вида соединения, но наилучший при работе ручной электросваркой считается 20 м/ч.

Чтобы создать отличное прочное соединение необходимо перед сваркой хорошо зачистить места будущих соединений, и обработать кромки согласно рекомендациям ГОСТа. Полосы укрепления после приварки встык нужно размещать только снаружи швеллеров. Сварка во внутренних углах швеллера приведет к ослаблению всей конструкции, поэтому проводить работы во внутренних углах узла не желательно.

Источник

Балки и возможные варианты их сваривания

Стыковое соединение между одинаковыми швеллерами. Накладные монтажные швы выполняются на тонком металле (1,2), а после на более толстом 3. Соединение используется для получения маломощных конструкций.

Комбинированное соединение. После выполнения стыковых соединений часто дополнительно применяют и угловой шов (4). При этом продольные швы никогда не доводят до окончания балки на расстояние, которое зависит свариваемых металлов и ширины полки швеллера. Так для низкоуглеродистой стали это расстояние равняется ширине полки (В), а для легированных металлов — двум размерам полок (2В). Для выполнения конструкций средней мощности используют такой вид соединения.

Соединение со смещенным стыком. Данное соединение выполняется двумя сварщиками и используется для сваривания швеллеров с разными по толщине полками. Первый шов выполняется для более толстого металла (1). Стыковое соединение (3) проводится согласно правилам, а угловые соединения (4) необходимо проводить одновременно двумя сварщиками (от краев балки к середине).

При изготовлении более сложных металлоконструкций используются эти же методы сваривания. Вся конструкция разбивается на отдельные узловые соединения, в которых происходит сваривание швеллеров. Монтаж конструкции всегда начинают от середины к краям и со швеллеров из более толстого металла, а после из более тонкого. Близко друг к другу швы располагать не желательно, лучше использовать подкладки из металла и дополнительные усиления конструкции.

Соединение швеллеров требует определенной последовательности действий и точного плана выполнения монтажа. Важность каждого шва нельзя недооценивать, так как существует большой риск потери всех преимуществ использования швеллеров для прочности конструкций.

Технология усиления швеллером

Для демонтажа проемов лучше применять метод алмазной резки, поскольку он проще и быстрее, а главное не повреждает стену, т.е. не приводит к образованию трещин, чего нельзя сказать об обычном перфораторе или болгарке. Ровные края проема после алмазной резки существенно ускоряют и упрощают работы по монтажу элементов усиления.

Самый простой и распространенный способ укрепления проемов в нашем случае — это П-образная швеллерная рама, которая монтируется по краям вырезанного проема и состоит из горизонтальной перемычки и вертикальных подпорок.

Вся конструкция крепится к стене при помощи химических анкерных болтов или ребристых кусков арматуры, а на полу она приваривается к опорным пяткам из толстых металлических пластин. Для установки такой конструкции могут использоваться два типа швеллеров и разные способы их монтажа на стену (об этом читайте ниже).

Поскольку зачеканивать раму из швеллеров после ее установки крайне затруднительно из за специфической конфигурации профиля, то она как правило монтируется на предварительно нанесенный слой цементного раствора. Для лучшей связки раствора со стеной на последней можно сделать насечки.

Любопытна технология крепежа швеллерного усиления с помощью химических анкеров. Для этого в просверленное отверстие вставляется касула с химическим клеевым составом, а затем устанавливается анкерный болт, который разбивает капсулу. Происходит реакция, и через 20 минут соединение затвердевает и болт затягивают гайкой.

Если же в качестве анкерных стержней используется обычная арматура, то ее вставляют в заранее просверленные отверстия, заполненные цементно-полимерцементным раствором.

Шаг и взаимное расположение крепежных отверстий в стене определяются инженерными расчетами по проекту перепланировки и техническому заключению.

В углах металлоконструкции выполняется сварка ее вертикальных и горизонтальных элементов. Затем она покрывается специальной грунтовкой для защиты от коррозии.

Для усиления дверных проемов в кирпичных стенах может применяться т.н. комбинированное усиление, поскольку такие стены бывают намного толще бетонных. Как выглядит такое усиление? Как правило, это два швеллера, которые устанавливаются параллельно в качестве верхней перемычки и связываются стяжками через стену.

При усилении проемов в кирпичной стене верхняя швеллерная перемычка устанавливается до начала резки проема, для чего стена штробится в нужных местах. При этом соответствующие пазы делаются несколько шире проема.

Вид стены, подготовленной к установке швеллера:

А вот швеллерная перемычка уже смонтирована (на картинке видно, что усиление комбинированное — сверху швеллер, а по бокам уголки, стянутые хомутами):

Еще примеры комбинированного усиления проемов (в кирпичной и бетонной стене):

Верхняя швеллерная перемычка без вертикальных подпорок часто применяется для усиления оконных проемов. Таким способом также укрепляют проемы на верхних этажах многоэтажек или в коттеджах – то есть там, где нет большой нагрузки. Длина профиля в этом случае подбирается так, чтобы он был шире проема и опирался на стену, будучи уложенным в пазы. Впрочем, иногда оконный проем усиливают и по контуру.

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий