1. Сварные соединения

Основным видом соединений металлических строительных конструкций является сварка. В строительстве применяется электродуговая сварка: ручная, автоматическая, полуавтоматическая, а также электрошлаковая. Реже применяется контактная и газовая сварка для изготовления сеток. Другие виды сварки при сборке и монтаже строительных конструкций пока не получили распространения. Электродуговая сварка подразделяется:1. Ручная электродуговая сварка универсальна и широко распространена. Она часто применяется при монтаже в труднодоступных местах, где механизированные способы сварки не могут быть причинены. 2. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом осуществляется автоматом с подачей сварочной проволоки d = 2-5 мм без покрытия. Для коротких швов с успехом применяется полуавтоматическая сварка шланговым полуавтоматом. Процесс сварки ведется голой проволокой d > 3 мм под флюсом в нижнем положении или порошковой проволокой, свернутой в трубочку стальной лентой, внутри которой запрессован флюс, в любом положении. Сварка порошковой проволокой нашла широкое применение при монтаже конструкций. Для сварки Ме большой толщины применяют электрошлаковую сварку. Электрошлаковая сварка представляет собой разновидность сварки плавлением; этот тип сварки удобен для вертикальных стыковых швов металла толщиной от 20 мм и более. Процесс сварки ведется голой электродной проволокой под слоем расплавленного шлака, сварочная ванна защищена с боков медными формирующими шов ползунами, охлаждаемыми проточной водой. Качество шва, выполняемого этим способом, получается очень высоким.

2.Особенности работы стыковых и угловых швов.

Расчет стыковых швов

В стыковом шве распределение напряжений по длине шва принимается равномерным; рабочая толщина шва принимается равной толщине стыкуемых элементов (и меньшей, если толщины различны). Поэтому напряжение в шве, расположенном перпендикулярно оси элемента

где N—расчетное усилие (с коэффициентом перегрузки);

d_ш—рабочая толщина шва;l_ш — расчетная длина шва, равная фактической длине, если места зажигания и тушения дуги выведены за пределы сечения элемента в противном случае l_ш = l — 10 мм,  где l— ширина элемента;R^св—соответствующие расчетные сопротивления стыкового шва сжатию или растяжению. Если расчетное сопротивление сварки R^св меньше расчетного сопротивления основного металла R и в стыкуемом элементе нет запасов в напряжениях, рабочее сечение шва может оказаться недостаточным; тогда для увеличения длины шва его приходится делать косым Косые швы с наклоном реза 2:1, как правило, равнопрочные с основным металлом и потому не требуют проверки; однако в отдельных случаях, когда необходимо снижение напряжений, например при вибрационной нагрузке, приходится рассчитывать и косые швы. В этом случае, разложив действующие усилия на направления перпендикулярно оси шва и вдоль шва, находим напряжения: перпендикулярно шву  вдоль шва l_ш — расчетная длина косого шва.

Расчетные размеры стыковых швов и Расчетные размеры угловых швов

а -  нормального; б — вогнутого; в—при глубоком проплавлении

Распределение напряжений по длине швов (лобовых, фланговых) или при обварке по контуру принимается равномерным.

Напряжение в угловом шве определяется по формуле 

Здесь d_ш = bh_ш, где коэффициент b принимается равным: при ручной сварке b = 0.7; при полуавтоматической сварке b=0,8; при автоматической сварке и ультракороткой дуге (при однопро­ходной сварке) b =1. 

При прикреплении несимметричных профилей, например уголка (рис. 76), длины или площади швов должны быть так распределены, чтобы прикрепляемый элемент не получал дополнительного изгиба от эксцентриситета (площади швов должны быть распределены обратно пропорционально расстояниям от шва до оси элемента).Таким образом, при требуемой площади швов  ,площадь большего шва равна 

Предельные размеры сварных соединений

а — прикрепление фасонных профилей;  б— фланговые швы; в — прерывистые швы; г — нахлёстка с лобовыми швами

Толщины угловых швов должны быть по возможности унифицированы. Наиболее рационально иметь в конструкции не более двух размеров толщины (чаще всего 6 — 8 мм). Для того чтобы избежать чрезмерно длинных прикреплений, длине каждого флангового шва, передающего продольную осевую силу, огра­ичивается величиной 60h_ш; наименьшая расчетная длина флангового или лобового шва принимается равной 40 мм или 4h_ш в связи с резкой концентрацией напряжений в коротких швах (рис., б).При малых усилиях могут применяться прерывистые угловые швы. Они нерациональны как по характеру их работы, так и по производственным условиям, но дают экономию наплавленного металла. Усилие передается на участки прерывистого шва поровну, Расстояние между участками прерывистого шва в сжатых элементах по условиям устойчивости сплачиваемых элементов должно составлять не более 15 d (где d — толщина самого тонкого элемента), в растянутых — не более 30 d (рис, в).При простой нахлестке элементов, соединяемых двумя лобовыми швами, расстояние между швами с точки зрения уменьшения сварочных напряжений должно быть не менее 5 d (рис. , г).

Номенклатура и область применения метизов

Металлические изделия или, как их принято называть в сокращенном варианте, метизы объединяют обширную номенклатуру товаров различного предназначения. Происхождение слова «метизы» объясняется желанием человека упростить и сократить выражение «металлические изделия». Условно к стандартизированным метизам относят продукцию высокого передела в сфере черной металлургии. Это могут быть гвозди, крепежные материалы, проволока, сетка-рабица и многое-многое другое. метизы — это востребованная продукция черной металлургии, нашедшая применение во всех областях промышленности и производства. Согласно статистическим данным, наибольшим спросом пользуются такие метизы, как проволока, канаты и гвозди. Метизы, как крепежные изделия, используются для соединения различных материалов: пластик, металл, гипсокартон, дерево. В современных условиях стандартизированные металлические изделия настолько популярны, что без них не обходится ни одно строительное и ремонтное мероприятие. Безусловно, есть и альтернатива метизам: к примеру, продукция, именуемая «жидкие гвозди», которая также имеет ряд видимых преимуществ. Но на практике альтернативные изделия решают ограниченный круг задач, тогда как метизы — это универсальная продукция под строительные и ремонтные работы. Одним из факторов, стимулировавших рост авторитета метизов, следует считать их прочность и надежность.Существует масса разновидностей метизов, которые различаются между собой как по целевому назначению, так и по большому количеству других характеристик. По функциональному назначению можно выделить такие метизы, как гайки, болты, винты, анкераТакже следует выделить следующие разновидности метизов: одноразовые: гвозди, заклепки и подобные изделия;многоразовые: шурупы, саморезы, гайки, винты и пр.;с внешней рабочей поверхностью: гвозди, винты, шурупы;с внутренней рабочей поверхностью: гайки;с внутренней и внешней рабочей поверхностью: анкера.Для придания метизам конкретных эксплуатационных характеристик в промышленности используется ряд технологий нанесения защитного покрытия. Горячецинкованное покрытие — технология, предполагающая погружение изделия в расплавленный цинк при температуре в пределах 450–480 градусов по Цельсию. Как правило, толщина нанесенного слоя цинка составляет 50–150 мкм. Электрооцинкованное покрытие — продукт гальванизации, позволяющий добиться толщины защитного слоя в пределах 5–35 мкм. При пассировании изделия в хромовой кислоте получают хроматное покрытие, которое является достойной защитой изделия от «атак» коррозии. Также для обработки метизов применяют фосфатирование, которое улучшает антикоррозийные свойства изделия и повышает адгезию изделий с лакокрасочными материалами.