Виды соединений строительных металлоконструкций

Сварка - наиболее распространенный вид соединения строительных металлоконструкций, в РФ свыше 90% стальных металлических строительных конструкций выполняют при помощи такого способа. Данные сооружения из алюминиевых сплавов получили меньшее распространение вследствие сложности технологии сварки из-за повышенной теплопроводности алюминия, а также разупрочнения основного металла термически упрочненных сплавов.

Заклепочные соединения стальных сооружений в настоящее время не применяют, напротив широкое распространение получили клепаные строения из алюминиевых сплавов.

Соединения на болтах грубой и нормальной точности являются в основном монтажными. Болты ставят в продавленные или просверленные отверстия, диаметр которых на 2...3 мм больше диаметра болтов, что делает соединение податливым. Кроме того, отверстия ослабляют сечения сопрягаемых элементов. Болты повышенной точности имеют диаметр (с учетом допусков) лишь на 0,3 мм меньше, чем диаметр просверленных отверстий, и поэтому болты е отверстия забивают молотком. Такие соединения металлических строительных конструкций хорошо воспринимают сдвигающие силы, однако из-за сложности изготовления и постановки применяют редко. В соединениях на высокопрочных болтах усилия передаются через трение, возникающее между элементами в результате натяжения болтов, что обеспечивает монолитность соединения. Объем применения высокопрочных болтов увеличивается с каждым годом.

В клееболтовых соединениях поверхности элементов покрывают клеем на синтетической основе, после чего элементы стягивают высокопрочными болтами. Исследования таких соединений ведут как у нас, так и за рубежом.

В паяных соединениях стальных металлических строительных конструкций используют расплавленные медно-цинковые, свинцово-оловянные и чугунные припои. Основной металл элементов при этом не плавится, его структура не меняется, что делает перспективным этот находящийся е стадии разработки вид соединений.

Виды сварных соединений

В зависимости от взаимного расположения отдельных элементов каркаса различают следующие виды сварных соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые (комбинированные). В стыковых детали и стыковой шов располагаются в одной плоскости. Во всех других применяют валиковые (угловые) швы, которые заполняют угол, образованный свариваемыми деталями. Угловой шов называется фланговым, если его направление параллельно действующему усилию, и лобовым, если его направление перпендикулярно направлению усилия.

Большое распространение при сварке листов имеет стыковой вид сварных соединений, особенно рациональный из-за незначительной концентрации напряжений и достаточной надежности. Форма стыковых швов и разделка кромок при различной толщине стыкуемых элементов зависит от вида сварки и регламентируется соответствующими ГОСТами. Для всех видов сварки стыковой шов при сжатии принимается равнопрочным основному металлу. В стыковых соединениях, работающих на растяжение и изгиб, шов принимают равнопрочным основному металлу лишь при физических методах контроля: ультразвуковой дефектоскопии, магнитными методами, просвечивании гамма-лучами, рентгеновскими лучами.

Стыковые сварные соединения более экономичны, чем внахлестку. Однако при этом последние не требуют разделки кромок и особенно распространены при сварке листовых конструкций из стали небольшой толщины (2...5 мм) и в решетчатых конструкциях.

При монтаже металлических конструкций наиболее распространены болтовые соединения. Они надежны, просты в установке и не требуют сложного оборудования. Болты высокопрочные имеют головку, тело, нарезную часть, на которую надевается шайба и навинчивается гайка. Различают такие детали грубой, нормальной, повышенной точности, высокопрочные и анкерные. Болты стыковые грубой и нормальной точности и гайки к ним изготовляют из углеродистой стали и применяют для конструкций из стали с пределом текучести до 380 МПа. Отверстия для постановки таких деталей продавливают или просверливают в отдельных элементах. Диаметр отверстий на 2...3 мм больше их диаметра, что облегчает сборку конструкций.