Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механический крепеж в строительных конструкциях

Механический крепеж в строительных конструкциях

Строительство из металлоконструкций успешно зарекомендовало себя практически во всех сферах бизнеса, позволяя быстро, качественно и сравнительно недорого возводить надежные долговечные площади для организации деятельности. В основе монтажа зданий из таких конструкций лежит метод болтового соединения и сварка металлоконструкций, благодаря которым отдельные элементы приобретают форму полноценного функционального сооружения.

Невзирая на то, что помимо сварки и болтового соединения металлоконструкций также имеет место крепление на основе заклепок и пайки, все же представленные варианты наиболее популярны и чаще всего применяемые в силу их преимуществ и технологии соединения.

Основные характеристики

Главной характерной особенностью таких соединений является разъемность, то есть возможность быстрого снятия крепежа. Это удобно, когда:

  • Нужно создать мобильную или динамическую конструкцию, требующую систематического перемещения;
  • Требуется построить разборную конструкцию, которую можно будет при необходимости разбирать и повторно собирать в других местностях;
  • Нужно получить сверхустойчивую металлическую конструкцию, например, перекрытие какого-нибудь высотного объекта или опору;
  • Сварка не позволяет получить требуемый результат.

Соединение металлов с помощью сварки является неразъёмным. К наиболее известным и широко применяемым видам относятся сварка с применением газа и электричества. Происходит соединение изделий благодаря энергии, выделяющейся при нагреве вместе их соприкосновения. Молекулы расплавленных частей металла приходят во взаимодействие. Поэтому полученные швы обладают теми же прочностными характеристиками, что и соединённые конструкции. По способу своего соединения они подразделяются:

  • швы при стыковом соединении, это соединение двух конструкций своими торцами. Относится к наиболее востребованному способу, из-за быстрого проведения сварных работ и экономии металла. Расположение шва может быть с одной стороны или с двух;
  • швы при тавровом соединении — листы расположены буквой «Т». От толщины металла зависит количество швов — один или два;
  • швы при соединении внахлёст. Рекомендуется делать сварку с двух сторон, для предотвращения проникновения внутрь влаги;
  • швы при угловом соединении. Это соединение листов металла, образующих между собой прямой угол. Нужен двухсторонний шов.

Плюсы и минусы соединения сваркой

  • шов является герметичным соединением, которое не позволяет попасть влаге между соединёнными конструкциями;
  • возможность с помощью сварки соединять детали различной конфигурации в любых, даже труднодоступных местах;
  • сварные соединения – относительно не затратный процесс.

Их минусом является:

  • от сильного местного нагрева металл может покоробиться;
  • необходимость иметь специальное оборудование для проведения работ;
  • обеспечить работу могут только специалисты с высокими профессиональными навыками.

Общее понятие о соединении болтами

Соединение с помощью болтов является разъёмным. Применяется несколько видов болтов:

  • с грубой или нормальной точностью, их устанавливают в отверстия с большим диаметром, чем у них. При незначительном отклонении отверстий от центра они устанавливаются без особого труда, в чём является их преимущество, работая на растяжение. При сдвиге конструкций по вертикали соединение деформируется;
  • с повышенной точностью они устанавливаются в отверстия равные диаметру болтов, без всевозможных допусков. Плотно сидящий болт хорошо реагирует на сдвиг конструкций. Применяются такие болты редко из-за сложности монтажа;
  • с высокой прочностью. Для их изготовления используется сталь повышенной прочности. Они также устанавливаются в большие по диаметру отверстия. Гайка болта затягивается тарированным ключом, с помощью которого регулируется сила затяжки. Происходит плотное соединение двух частей, позволяющее противостоять силам сдвига, с помощью возникающих сил трения;
  • анкерными болтами крепятся стойки и опоры к фундаменту.
Плюсы и минусы соединений болтами

К плюсам такого соединения относят: прежде всего, их разъёмное соединение. Оно важно там, где конструкцию нужно часто разбирать и делать её замену, но соединение должно быть надёжным.

Минусом такого соединения является его ограниченность в установке. Поверхность элементов соединения должна точно совпадать.

Если правильно выполнять сварку или соединение болтами, то прочность их практически равная. Поэтому если есть необходимость в дальнейшей разборке конструкции, то лучше болтовое соединение.

4. Сборка монтажных соединений на самонарезающих винтах

При выполнении соединений на самонарезающих винтах под их головки следует устанавливать металлические уплотнительные шайбы.

Читать еще:  Несъемная опалубка для фундамента из пенополистирола и бетона

Самонарезающие винты должны быть завернуты так, чтобы их головки плотно прилегали к шайбам, а нарезная цилиндрическая часть (стержень) выступала с тыльной стороны опорного элемента не менее чем на одну нитку резьбы.

В случае некачественной постановки самонарезающего винта (срез стержня, обрыв головки, неплотная посадка и т. п.) рядом, на расстоянии не менее пяти диаметров стержня и не более 60 мм, устанавливается новый винт. В тех случаях, когда можно рассверлить старое отверстие, ставится винт большего диаметра.

Сварные соединения. Монтажные соединения решетчатых и стержневых конструкций собирают преимущественно при помощи прихваток. Стыки тяжелых конструкций собирают при помощи сборочных приспособлений. Сварка монтажных соединений решетчатых и стержневых конструкций обычно выполняется вручную, а иногда – полуавтоматами с применением порошковой проволокой или голой легированной проволоки. В процессе сборки листовых конструкций широко используются сборочные приспособления, которые удаляются по мере сварки стыков. При автоматической сварке допускается предварительная подварка швов вручную.

Стыки можно сваривать следующими способами сварки: автоматической электрошлаковой; под флюсом; с применением порошковой проволоки; полуавтоматической; в среде углекислого газа; ручной.

Почти все виды автоматической и полуавтоматической сварки являются многошовными, только электрошлаковая сварка, независимо от толщины стали, выполняется за один проход бездуговым процессом. Эта сварка применима только для горизонтальных швов.

Сварка стыков может быть одно- и двусторонней. Швы большой протяженности сваривают вручную участками длиной по 300–400 мм. Направление сварки каждого участка должно быть противоположно направлению сварки всего шва. При толщине свариваемого металла более 8 мм сварной шов выполняют в несколько слоев: секционным способом или «горкой».

Для ручной сварки применяют электроды со специальным покрытием (обмазкой) различных типов. Число в марке электрода обозначает величину временного сопротивления наплавленного металла, а индекс «А» – повышенное относительное удлинение и ударную вязкость. Фаску под сварку у листов и труб следует снимать с помощью электрических или пневматических кромкорезов.

Контроль качества сварных соединений. В процессе контроля качества сварных соединений в зависимости от предъявляемых к ним требований могут выполняться: внешний осмотр шва, механические испытания металла шва, проверка качества структуры и плотности шва и др.

Внешний осмотр шва осуществляется с целью обнаружения видимых трещин, подрезов, шлаковых включений и непроваров глубиной более 10 % толщины свариваемых деталей.

Механические испытания металла шва выполняются в соответствии с ГОСТ 6996 на растяжение, ударный изгиб, ударный разрыв и сплющивание.

Из неразрушающих методов обычно используются следующие.

Фотографический метод основан на просвечивании сварного шва гамма-лучами, благодаря тому, что при просвечивании сварного шва гамма-лучами непрозрачные тела начинают светиться под их действием с различной интенсивностью. За счет этого при воздействии на фотослой, дефекты шва на пленке фиксируются как места с различной затемненностью.

В случае обнаружения дефектов количество проверяемых участков удваивается. Отечественные рентгеновские аппараты РУП-120-5-1, ИРА-1Д, ИРА-2Д малогабаритны и удобны для работы на стройплощадке.

Магнитографический метод основан на обнаружении полей рассеивания в местах дефектов на ферромагнитной ленте и последующем воспроизведении отпечатков; применяется для контроля соединений толщиной от 1 до 16 мм.

Ультразвуковой метод основан на различном отражении пучка высокочастотных звуковых колебаний от металла и имеющихся дефектов.

Контроль плотности сварных соединений чаще всего выполняют вакуумным методом, в замкнутых емкостях – сжатым воздухом в пределах рабочего давления, с промазкой наружной поверхности швов мыльным раствором или заполнением емкостей водой. Неплотности сварных швов можно обнаруживать, промазывая их с одной стороны керосином, а с другой – окрашивая водно-меловым составом; при этом в местах дефектов на поверхности меловой обмазки появятся жирные пятна керосина.

Вакуумный метод предусматривает использование металлической камеры без дна с верхней стенкой из органического стекла и резиновой прокладкой по кромкам боковых стенок. Испытуемый шов смазывают раствором пенного индикатора, на участок шва накладывают камеру и создают в ней вакуум. Появление на поверхности шва пузырей свидетельствует о его неплотности. Давлением сжатого воздуха и воды испытывают резервуары и трубопроводы. Швы покрывают пенным индикатором, а в сосуд нагнетают воздух под давлением. Появление пены свидетельствует о дефекте.

Читать еще:  Дюбеля: как правильно с ними работать?

Химический метод применяется для испытания днища. Под днище укладывают трубы, по которым нагнетают аммиак. Боковую поверхность днища и основания герметизируют глиной, а швы промазывают меловой краской с индикатором (фенолфталеин) или проклеивают полосами смоченной индикаторной бумаги. В местах дефекта окраска или бумага меняет цвет.

При заполнении сосудов водой под давлением дефекты обнаруживаются по местам течи или увлажнения поверхности шва. Давление воды или воздуха назначается равным рабочему давлению, установленному для данной конструкции. Сосуды, работающие под большим давлением, во избежание больших разрывов испытывают водой. При производстве сборочных и монтажных работ металлических конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха необходимо соблюдать следующие меры. Нельзя применять ударные воздействия на металлические конструкции при температуре окружающей среды ниже –25 °С. Гибку и правку металла при отрицательных температурах следует выполнять с предварительным его подогревом.

Ручную и полуавтоматическую сварку решетчатых и листовых конструкций толщиной стали до 16 мм можно вести обычными способами без подогрева для:

  • конструкций из углеродистой стали – при температуре до –30 °С;
  • конструкций из низколегированной стали – при температуре до –20 °С.

При большей толщине свариваемого металла или при более низких температурах зона выполнения сварочного шва на ширину в 100 мм с каждой стороны от него должна быть подогрета до 100–150 °С.

Виды соединений

Бывают следующие виды соединения металлических конструкций.

Сварные соединения

Это самый быстрый способ соединения двух и более металлических деталей. Современное сварочное оборудование позволяет совершать эти операции практически в любом месте, где есть подача электроэнергии – на стройке, на даче, в лесу. Инверторы, разработанные в последние годы, мобильны и легки.

Болтовые соединения

Удобство этого вида соединений в том, что конструкции, которые они держат, можно демонтировать, перевезти в другое место и собрать заново. Прочность такого соединения весьма высока, как и простота работы при сборке.

Некоторое неудобство при применении таких соединений состоит в том, что при этом повышается расход металла на соединения. Опять же есть вероятность ослабления соединений и появление зазора между корпусом и болтом. Изделия, которые соединяются таким способом, содержат необходимые отверстия после того, как их изготовит завод металлоконструкций.

Заклепочные соединения

На сегодняшний день это самый малораспространенный тип соединений для металлических конструкций. Хотя по вибростойкости и противодействию знакопеременным нагрузкам, этот вид соединений очень хорош.

Сварное соединение металлоконструкций

Изготовление металлоконструкций методом сварки – экономически выгодный метод, применяемый в работе с металлическими изделиями. Он обеспечивает надежное соединение металлических конструкций с продолжительным сроком эксплуатации.

Технология сварки металлоконструкций во многом влияет на прочность, надежность и цену, а поэтому тот или иной вариант сварки применяют отдельно для конкретного случая.

Виды сварки

Для изготовления сварных металлоконструкций выбирают следующие типы сварки:

  • сварка полуавтоматом;
  • точечная сварка (одна из самых финансово затратных);
  • многоточечная сварка.

Существенная разница между различными видами сварки металлоконструкций заключается в специфике поступления тока на электрод. При точечной – ток поступает на каждый электрод по отдельности, что требует применение дорогостоящего оборудования. При многоточечной – ток при помощи распределителя энергии подается на все электроды и требует высокой квалификации специалиста.

Преимущества сварки металлоконструкций

К основным достоинствам данного метода относят:

  • герметичность шва, исключая возможность проникновения влаги между стыками металлоконструкций;
  • вариативность – возможность соединять элементы любой формы и в разных положениях;
  • низкая цена сварки металлоконструкций – один из самых дешевых способов крепления за счет отсутствия необходимости использовать крепежи.

В качестве недостатков сварки металлоконструкций можно выделить подверженность коррозии из-за локального нагрева. Также сварные конструкции невозможно демонтировать для последующей сборки, а для их соединения необходим специальный инструментарий и опыт специалиста.

Читать еще:  Ж/б блоки или винтовые сваи под дачный домик

Соединение металлоконструкций болтами

Болтовые соединения могут выполняться болтами различной точности в зависимости от назначения соединений и воспринимаемых им нагрузок. В основном используются крепежные изделия нормальной и повышенной точности. Для соединений, которые подвергаются нагрузке на срез, запрещено использовать болты нормальной и грубой точности.

Отверстия под болты высверливают или продавливают таким образом, чтобы диаметр отверстия превышал внешний диаметр болта на 2-3 мм. Это упрощает сборку, однако делает их менее стойкими к деформациям. По этой причине болты, относящиеся к грубым и нормальным по классу точности, используются только тогда, когда один элемент непосредственно опирается на другой. Примеры – соединения на опорных столиках, планках и фланцах.

Соединения, в которых используются болты повышенной точности, являются альтернативой заклепочным соединениям в труднодоступных местах. Для таких соединений диаметр отверстий выполняется больше диаметра болта на величину до 0,3 мм. При соблюдении этого требования болты сидят в отверстиях весьма плотно и хорошо выдерживают сдвигающую нагрузку.

Высокопрочные болты являются наиболее эффективными крепежными элементами. В них сочетается высокая несущая способность со значительной устойчивостью к деформациям. Такие болты могут использовать вместо заклепок практически во всех соединениях. Затяжка гаек для таких болтов производится ключами с храповым механизмом, что позволяет контролировать усилие затяжки.

Особенности монтажа

Установка приварных метизов основана на принципе разности потенциалов. Все элементы для приварки снабжены выступающими участками для крепления к поверхности-основанию, который в процессе приваривания плавится, обеспечивая надежную фиксацию на материале заготовки.

Самым распространенным способом соединения является конденсаторная сварка, применяемая для приварки креплений из большинства материалов ( сталь омедненная, нержавеющая, латунь, алюминий) к элементам из листового металла толщиной от 0,5 мм .

При помощи электрической дуги, формируемой при прохождении тока между основой и метизом, осуществляется контактно-дуговая сварка. Особенность состоит в высокой трудоемкости и применении керамических колец для защиты от растекания металла, инертных газов. Вид крепления отличается повышенной надежностью.

Процесс приварки шпилек контактно-дуговой сваркой вы можете посмотреть на следующем видео:

По более упрощенной технологии выполняется сварка импульсная контактно-дуговая.

Полые метизы ( втулки с внутренней резьбой и т.п.) крепят посредством приварки вращающейся дугой, при этом греется лишь кромка крепежа для дальнейшей установки на тонкостенные детали сложной формы, исключая появление деформации заготовки.

Для установки приварных метизов для изоляции используется конденсаторная и дуговая сварка. При прокалывании электродом-гвоздем теплоизолирующего слоя контактирующие стержень и основание создают сварное соединение под воздействием проходящего сквозь них тока.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector