§ 3. Изготовление конструктивных элементов двутаврового сечения

Элементы двутаврового сечения широко используются в строительных конструкциях.

Подкрановые балки обычно выполняют в виде сварного дву­тавра с ребрами жесткости. Условия их работы предъявляют вполне определенные требования к конструктивному оформле­нию и технологии выполнения сварных соединений. При нагру-жении сварного двутавра только продольным изгибающим моментом такие концентраторы, как подрез стенки или непровар корня поясного шва, особой опасности не представляют, так как располагаются параллельно нормальным и касательным напря­жениям. Однако сечения подкрановой балки дополнительно ис­пытывают периодическое нагружение сосредоточенной силой от колеса крана, передаваемое с рельса на верхний пояс и через поясные швы па стенку балки. Кроме того, при нарушениях сим­метрии рельса относительно оси балки возникает дополнитель­ный момент в поперечном направлении, воспринимаемый пояс­ными швами и стенкой. В этом случае непровар корня поясного шва или подрез стенки оказываются расположенными поперек силового потока и поэтому могут служить причиной возникнове­ния усталостных трещин, что подтверждается многолетней экс­плуатацией таких балок. Следовательно, конструктивные эле­менты подобного типа целесообразно выполнять с полным проплавлением стенки и сварку поясных швов производить в по­ложении «в лодочку» для предотвращения подрезов. Установка и приварка ребер жесткости производится после выполнения поясных швов наклоненным электродом. К концам подкрановой балки могут быть приварены планки, нижние грани которых опираются на колонны, задавая положение балки по высоте. Поэтому установка этих планок с монтажными отверстиями должна быть выполнена достаточно точно. Для этой цели можно использовать сборочный фиксатор / (рис. 16-30) в виде углового шаблона, на одной из полок которого имеются четыре отверстия. Расположение этих отверстий и размер с соответствуют проекту. Требуемая высота балки И на опоре обеспечивается совмещени­ем отверстий фиксатора / с монтажными отверстиями планки 3 на пробках 2 и прижатием горизонтальной планки фиксатора к верхнему поясу балки.

400

Сварной двутавровый профиль также широко используется при изготовлении колонн. В этом случае условия работы сече­ния иные, и проплавление стенки двутавра не является обяза­тельным. Существенные требования к изготовлению колонн предъявляют условия монтажа: перпендикулярность оси колон­ны к опорной плоскости плиты башмака, параллельность плоско­стей опорных плиток подкрановых консолей и опорной плиты башмака и соблюдение проектного расстояния между ними, пра­вильность расположения монтажных отверстий относительно-опорных столиков ферм и т. д.

Проследим выполнение этих требований на примере колон­ны, показанной на рис. 16-31. После сварки основного двутавро-

г<:
2^	=с	.'■
3'

4-

S

Рис. 16-30. Установочный шаблон для сборки под­крановых балок

вого сечения колонны ее нижний торец отрезается дисковой пилой или обрабатывается на торцефрезерном станке строго пер­пендикулярно ее осн. Затем с помощью накладных кондукторов, устанавливаемых в упор к торцу, сверлят все монтажные отвер­стия. Общая сборка колонны начинается с базы, опорная плита которой устанавливается в упор к обработанному торцу колон­ны. Установка подкрановых консолей 3, столиков 2, ребер / и других деталей производится с использованием фиксаторов. и ранее просверленных монтажных отверстий, с которыми фик­саторы совмещаются с помощью пробок. Конструкция фиксато­ров и последовательность их использования показаны на рис. 16-32, а, б, в.

Сечение колонны может состоять из нескольких прокатных или сварных профилей. Соединения их между собой обычно вы­полняются дуговой сваркой, но может также использоваться сварка контактная. Так, например, на рис. 4-15 показано сече­ние колонны, выполненной во Франции из холоднокатаных дву­тавров точечной сваркой. Двутавры сваривались попарно, к пол­ке толщиной 32 мм приваривалась стенка толщиной 14 мм. Для

У0 323

401

этой цели спареппые балки укладывались на две тележки, из которых ведущая имела дистанционное управление. Применя­лась машина «Sclaky», мощностью 450 ква с максимальным уси­лием сжатия электродов 14 Т.

Двутавровые сварные балки больших размеров используют­ся в пролетных строениях со сплошной стенкой (рис. 16-33). При изготовлении сварных мостов особое внимание уделяется каче-

г

L

*Q

& i.»l-h Ь

^ _р р

л

Ш

¥-П=-1

<

1

J

4°

;№

44

г w^

1^]

4^ MM

1

^'■'-■■Мч

г

•A

iu	*- ♦
	♦ , *
	/

5-6

Рис. Ш-31. Чертеж колонны

ству выполнения сварных соединений и мероприятиям по предот­вращению и устранению концентрации напряжений. Поэтому автоматическая сварка используется не только при выполнении отдельных балок пролетного строения, но и при выполнении сты­ков балок на монтаже. Конструкция и технология сварки таких стыков своеобразна.

402

Рис. 16-32. Сборка колонны с помощью фиксаторов: а) установка ребра /; б) установка столика 2; в) установка консоли 3

Рис. 16-33. Общий вид пролетного строения со сплошной стенкой:

/ — опорные поперечные оаяэи; 2 — нижние продольные связи; 3— глав­ные балки; 4 —- промежуточные поперечные связи; 5 — верхние продоль­ные шязн

Первым собирается стык нижнего пояса (рис. 16-34) с гри-хваткой выводных планок. Сварка автоматом выполняется мно­гослойным швом на технологической стальной подкладке, под­жимаемой снизу более массивной медной подкладкой. После сварки выводные планки и подкладка удаляются и производится тщательная зачистка. Затем устанавливается вставка вертикаль­ной стенки и выполняется сварка автоматами вертикальных швов с принудительным формированием и выведением концов швов на выводные планки. После удаления планок устанавливается и прихватывается горизонтальная вставка верхнего пояса, сва­ривается один из ее стыковых швов по той же технологии, как и стык нижнего пояса и завариваются роспуски поясных швов

тттттттгтттттп

800

1200

Ж

А

Г

А

1

800

.........................\ Ш1

Рнс. 16-34. Монтажный стык главных балок

у верхнего пояса в потолочном положении вручную. Такая после­довательность позволяет избежать потери устойчивости верти­кальной стенки от усадки второго стыкового шва вставки верх­него пояса. В последнюю очередь полуавтоматом завариваются роспуски швов нижнего пояса балки.

Несмотря на отличное качество таких соединений, проблему монтажа цельносварных пролетных строений еще нельзя счи­тать окончательно решенной. Отсутствие монтажных отверстий в стыках позволяет использовать все сечение и уменьшить вес фермы, но не дает возможности временно соединять стыки на болтах без установки временных опор. В результате такие эко­номически выгодные методы монтажа, как навесная и полуна­весная сборка, не могут быть применены, и цельносварные про­летные строения приходится собирать или на временных опорах, устанавливаемых под всеми монтажными стыками, или на под­ходе к мосту с последующей продольной надвижкой.

404