88. Сортамент прокатных и гнутых профилей.

Сортамент листовой и профильной стали. Стальные конструкции изготовляют из элементов, получаемых прокаткой (листы и профиль­ная сталь). При этом профильная фасонная сталь выпускается в виде равнополочных и неравнополочных уголков (ГОСТ 8509—72*, ^я ГОСТ 8510- 72*), двутавров обыкновенных (ГОСТ 8239 -72*), двутавров широкополочных (ТУ 14-2-24—72), швеллеров (ГОСТ я 8240—72*); труб (ГОСТ 8732—78* и 10704—76*) и др.

Толстолистовой прокат выпускают толщиной 4..Л60 мм и приме­няют для изготовления листовых конструкций (резервуаров, газ­гольдеров и др.). стенок балок, фасонок ферм и др.

Тонколистовой прокат выпускают толщиной 3...10 мм и применяют для изготовления гнутых профилей, устройства покрытий и т. п.

Уголковые профили - равнополочные и неравнополочнные обычно применяют для изготовле­ния ферм и других решетчатых конструкций,

двутавры и швеллеры — для изготовления балок и колонн;

электросварные трубы - для изго­товления ферм и других конструкций.

Кроме того, в последнее время широко применяют гнутые профили, получаемые холодным способом из листов толщиной 2,.. 10 мм, предназначенные для изго­товления легких конструкций различной формы. Эффективность гнутых профилей по сравнению с прокатными их большая жест­кость и легкость.

89. Сварные соединения. Виды сварки. Основы расчета прочности.

Сварные соединения являются основным видом заводских соединений. Сварка существенно снижает трудоемкость изготовления, приводит к упрощению конструктивных форм и дает по сравнению с ранее применявшейся клепкой существенную эконо­мию металла. Необходимо отметить, что возникающие внутренние остаточные напряжения от сварки, суммируясь с напряжениями от действия сил на элемент, усложняют напряженное состояние свар­ного соединения. В частности, при сварке толстых элементов возника­ет объемное напряженное состояние, способствующее хрупкому,разрушению соединения, которое особенно опасно при действии дина­мических нагрузок и низких температур.

Ручная электродуговая сварка универсальна, гак как может вы­полняться в нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях, а также в труднодоступных местах. Это обусловило ее широкое распространение на монтаже, где затруднено * применение механизированных способов сварки. В то же время ручная сварка обладает рядом недостатков — малой глубиной проплавления основного металла, малой производительностью по сравнению с автоматической сваркой под флю­сом. Для компенсации этих недостатков при­меняют тугоплавкие обмазки, которые увеличи­вают глубину проплавления шва (сварка с глубоким проплавлением) и повышают про­изводительность сварки.

Автоматическая и полуавтоматическая свар­ка. При этой сварке электрическая дуга воз­буждается под слоем флюса, который рас­плавляется и легирует расплавленный металл содержащимися в нем примесями. Флюс на­дежно защищает расплавленный металл от соприкосновений с воздухом. Вместе с тем нужно отметить сложность выполнения этой сварки в вертикальном и невозможность ее выпол­нения в потолочном положениях, что ограничивает ее применение на монтаже.

Электрошлаковая сварка. Такой вид сварки является разно­видностью автоматической сварки и удобен для вертикальных сты­ковых швов металла толщиной от 20 мм и более. Сварка ведется «голой» электродной проволокой под слоем расплавленного шлака; сварочная ванна защищена с боков медными ползунами, формирую­щими шов и охлаждаемыми проточной водой. Этот способ ха­рактеризуется очень высоким качеством шва.

Сварка в среде углекислого газа также ведется «голой» электрод­ной проволокой, не требует приспособлений для удержания флюса, может выполняться в любом пространственном положении, обеспечи­вает получение высококачественных сварных соединений. К недостаткам относятся также необходимость защищать рабочих от излучения дуги и от скопления газа.

Расчет сварных соединений. Прочность сварных швов характери­зуется их расчетными сопротивлениями.

Расчет стыковых соединений на центральное растяжение (сжа­тие) ведется по формуле

N/l_w t≤ R_wy γ_e

Где N — расчетная продольная сила; l_{w -} расчетная длина шва; t - расчетная толщина шва, равная наименьшей толщине соединяе­мых элементов; Rw расчетное сопротивление стыкового шва.

Расчет угловых швов ведут на срез (условный) по двум сече­ниям (по металлу шва и металлу границы сплавления) по формулам:

N/β_f k_f l_w ≤ R_wf γ_wf γ_e

N/β_z k_f l_w ≤ R_wz γ_wz γ_e

где kf — катет углового шва; t_w — расчетная длина шва, принимае­мая меньше его полной длины на 10 мм; R_wf - расчетное сопротив­ление углового шва; γ_{wf (}γ_wz — коэффициенты условий работы, рав­ные во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в суровых климатических условиях, у_с — коэффициент условий работы.