1 Технологический раздел

1. Описание сварной конструкции, ее назначение

Двутавровые балки производятся из углеродистой или низколегированной стали, химический состав которых должен отвечать стандарту ГОСТ 380. Двутавровые балки из углеродистой и низколегированной стали отвечают ГОСТ 8239-89 (конструкция и размеры), ГОСТ 535-88 и ГОСТ 19281-89 (общие технические требования). Двутавровые стальные специальные балки отвечают ГОСТ 19425-74 (конструкция и типоразмеры) и ГОСТ 535-88 (общие технические требования).

Балка представляет собой горизонтальный или наклонный брус, на который ложится основное давление строительной конструкции.

Балки двутавровые применяются для перекрытий в крупнопанельном, промышленном и гражданском строительстве, в колонных металлоконструкциях, мостовых сооружениях, опорах и подвесных путях.

Балки бывают с параллельными и непараллельными гранями полок.

Балки бывают обычные, специальные, для подвесных путей, для армирования шахтных стволов, но наиболее популярна балка двутавровая (называется так благодаря Н-образному сечению). Балка двутавровая в основном производится из углеродистой или низколегированной стали (наиболее популярны балки из марки стали 09Г2С). Одним из способов изготовления двутавровой балки является метод горячего катания. В то же время с помощью специального оборудования производится более дорогая балка двутавровая сварная. Двутавровые балки отличаются не только по способу производства, но и по назначению и техническим характеристикам.

1.2 Обоснование материала сварной конструкции

Обоснование материала сварной конструкции производится с учетом следующих основных требований:

-обеспечения прочности и жесткости при наименьших затратах ее изготовления с учетом максимальной экономии металла;

-гарантирования условий хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений;

-обеспечения надежности эксплуатации конструкции при заданных нагрузках, при переменных температурах в агрессивных средах.

Весь поступающий металл должен иметь сертификат, в котором указываются марка металла, вид проката, его размеры, количество, номер плавки, химический состав металла, механические свойства. При отсутствии сертификата материал не допускается в производство до полного испытания, проведенного на основе ГОСТа. В качестве основного материала для изготовления балки применим конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества – Ст3пс ГОСТ 380-94.

Устанавливаем свариваемость марки стали по эквиваленту углерода С_э по формуле

(1)

Стали, у которых С_э = 0,2...0,45%, хорошо свариваются, не требуют предварительного подогрева и последующей термообработки.

Химический состав и механические свойства стали указываем в форме таблицы 1 и таблицы 2 соответственно.

Таблица 1 – Химический состав стали

Марка стали	ГОСТ	Содержание элементов, %
		C	Si	Mn	Ni	Cr	Cu
09Г2	ГОСТ 19281-89	<0.12	0.17-0.38	1.40-1.80	до 0,3	до 0,3	до 0,3

Таблица 2 – Механические свойства стали

Марка стали	ГОСТ	Временное сопротивление разрыву, МПа	Предел текучести, Мпа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
					при t испытания, °С
					-20	-40	-70
09Г2	19281-89	430-490	265-345	21	5964	34-39	29-34