2 Конструкции металлические

2.1 Основные сведения о конструкциях металлических

В современном строительстве металлические конструкции применяют в сооружениях с большими пролетами и высотами, а также в специальных сооружениях (мачтах, башнях, резервуарах и т.д.), где они оказываются экономически более эффективными, чем конструкции из других материалов. Простейшие металлические конструкции (балки, колонны, фермы) целесообразны при возведении отдельных объектов нетипового строительства, при устройстве рабочих площадок для обслуживания технологического оборудования, при реконструкции существующих зданий и сооружений.

Основным материалом металлических конструкций является прокатная сталь, которая выпускается промышленностью в виде листов, полос, равнополочных и неравнополочных уголков, швеллеров, двутавров, труб и т.д. В справочной литературе приводятся таблицы сортамента прокатной стали, выпускаемой нашей промышленностью (приложения 1, 2, 3, 4), условные графические изображения сортового прокатного профиля показаны на рисунке 3.

Рисунок 3

Металлоконструкции изготовляют на специальных заводах. При больших габаритах с целью удобства транспортировки и монтажа они изготовляются отдельными частями в виде отправочных марок. Перед монтажом производят укрупнительную сборку отправочных марок на строительной площадке.

В металлических конструкциях отдельные элементы и монтажные единицы соединяются между собой при помощи сварки, заклепок и болтов.

Заклепочные соединения используются для соединения элементов тяжелых листовых конструкций, а также конструкций, испытывающих динамическое воздействие.

Болты применяют главным образом для монтажных соединений конструкций.

Элементы металлоконструкций соединяются в основном электродуговой сваркой плавящимися электродами. Сварка может быть ручной и автоматической. Для того чтобы защитить расплавленный металл от вредного воздействия окружающего воздуха, электроды при ручной сварке снабжают специальными обмазками, которые образуют на поверхности шва защитную корку шлака. При автоматической сварке электрод не имеет обмазки, а защита шва осуществляется слоем флюса, который засыпается автоматом перед электродом. Широкое применение находит также сварка с защитой шва струей углекислого газа, аргона или гелия.

По конструктивному признаку швы разделяются на стыковые, которые соединяют элементы, расположенные в одной плоскости (наплавленный металл заполняет зазор между ними), и угловые (валиковые), накладываемые в угол, образованный элементами, находящимися в разных плоскостях. Применение стыковых швов дает возможность получать простое и качественное соединение элементов, однако при толщине стыкуемых элементов δ > 8 мм они требуют дополнительных затрат на разделку кромок. На рисунке 4 даны изображения различных стыковых швов (рисунок 4, а – шов в плане, рисунок 4, б – шов в разрезе).

Рисунок 4

Нормальный угловой шов имеет вид равнобедренного треугольника, усиленного наплывом в 0,1 размера его катета ( рисунок 5, а).

Сварные соединения выполняются четырех основных типов:

I) встык, когда соединяемые элементы расположены в одной плоскости и сварены стыковыми швами (рисунок 4);

2) встык с накладками, которые привариваются угловыми швами к соединяемым элементам (рисунок 5, б);

3) внахлестку, когда стыкуемые элементы накладываются друг на друга и свариваются угловыми швами (рисунок 5, в);

4) втавр, когда стыкуемые элементы примыкают друг к другу под прямым углом и свариваются угловыми швами (рисунок 5, г).

Длина швов и их толщина определяются расчетом.

Рисунок 5

Согласно ГОСТ 21.501-93 на рабочих чертежах металлоконструкций допускается условное графическое изображение сварных швов с указанием размеров толщины и длины швов (рисунок 6).

Рисунок 6

Условное графическое обозначение заводских и монтажных швов показано на рисунке 7.

Рисунок 7