6.9. Стики балок

Стики балок бувають заводськими та монтажними.

Необхідність у влаштуванні стиків елементів, які складають балку, може виникнути в двох випадках:

1. якщо довжина наявного на заводі металопрокату виявляється меншою довжини елементів балки, або якщо необхідно змінювати переріз елементів по довжині (наприклад поясу). Ці стики виконуються на заводі і називаються заводськими;

2. якщо розміри та вага балок обмежуються умовами транспортування (розмірами та вантажопід’ємністю транспортних засобів). В цьому випадку балки розбиваються на окремі частини (відправні марки), перевозяться від заводу до місця будівництва окремо і остаточно стикуються на будівельній площадці. Такі стики називаються монтажними або укрупнювальними.

Наприклад, при транспортуванні залізницею – висота відправної марки до 3,7 м; ширина до 3,25 м; довжина: для двоосної платформи – до 10 м (маса 16,5 т), для двох платформ – до 20 м (маса до 33 т), для платформ вантажепід’ємністю 50т – до 13 м.

При транспортуванні автотранспортом розміри марок залежать від розмірів кузова або трейлера і їх вантажопід’ємності.

6.9.1. Стики прокатних балок

Ці стики виконуються порівняно рідко, оскільки прокатні балки в більшості випадків мають прольоти менші, ніж довжина прокату (l_{прокату} – 12 м).

Стики виконуються двома способами:

1. зварюванням встик (найбільш простий спосіб);

В перерізі з M_max його можна влаштовувати, якщо шов в розтягнутій полиці має R_wy=R_y , тобто при фізичному контролі якості швів. При візуальному контролі стик виконується в перерізі, де

;

2. 

   за допомогою накладок.

Розташовується стик в любому місці при відповідному розрахунку накладок і швів. Такий стик, як правило, є монтажним.

6.9.2. Стики зварних складених балок а. Заводські стики

Заводські стики поясів та стінки складених балок здійснюють з’єднанням листів до їх зібрання в балку, при цьому враховуються певні конструктивні вимоги: стик стінки не повинен співпадати з ребром жорсткості (віддалення не менше 10 t_w), з місцем примикання балок настилу та другорядних балок і т.ін. Як правило, стики поясів не співпадають зі стиками стінки.

На заводах шви в стиках виконують з фізичним контролем якості швів, а тому вони рівноміцні з основним металом і проектуються конструктивно.

Якщо не використовуються фізичні методи контролю якості швів, то стик розтягнутого поясу в перерізі з M_max роблять або косим (кут 60° до осі балки), що гарантує його рівноміцність з основним металом, або переносять стик в те місце балки, де напруження в поясі

  R_wy = 0,85 R_y .

Стики стиснутого поясу та стінки виконують завжди прямими в будь-яких місцях.

Б. Монтажні стики

Монтажний стик поясів і стінки проектується завжди в одному перерізі.

Оскільки на монтажній площадці зварювання виконується, як правило, без використання фізичних засобів контролю якості, то монтажні шви рівноміцні основному металу тільки при стиску (R_wy = R_y), а в розтягнутому поясі R_wy = 0,85 R_y . В цьому випадку в перерізі з M = M_max для розтягнутого поясу приймають косий шов, а для стиснутого поясу і стінки – прямий.

Якщо на монтажі застосовуються фізичні засоби контролю якості швів, то всі шви виконують прямими. Вони є рівноміцними з основним металом і можуть влаштовуватися в будь-якому місці.

При проектуванні стиків необхідно враховувати послідовність зварювання елементів балки для забезпечення найбільшої свободи деформацій окремих з’єднуваних елементів, що призводить до зменшення зварних усадочних напружень.

Покажемо стик до виконання монтажного зварювання.

Спочатку зварюють поперечні стикові шви стінки 1 і поясів 2, які мають найбільшу поперечну усадку. Залишені не завареними на заводі ділянки поясних швів довжиною 500 мм дають можливість поясним листам дещо витягнутися при усадці швів 2. Останніми заварюють поясні шви 3, які мають незначну поздовжню усадку.

Зазор в стику залишають конструктивно 2 мм, а кромки поясних листів в місцях швів спеціально обробляють для забезпечення повного проварювання.

Досить часто зустрічаються випадки, коли балки виготовляють в польових майстернях, де відсутнє устаткування для точної обрізки листів та підготовки кромок під шви. Можливі випадки великих зазорів між частинами балок при монтажі. В цьому випадку здійснюють стик за допомогою накладок. Але це можливо лише для балок під статичне навантаження.