Как сварить швеллера встык

Сварка двух швеллеров между собой

За счет П-образного профиля швеллеры обладают высокими прочностными характеристиками при небольшом расходе металла. Поэтому их широко применяют для сборки несущих конструкций различного назначения. Технология сваривания выбирается независимо от способа изготовления (швеллеры сварные, горячекатаные, гнутые). Прочность создаваемой конструкции зависит от того, насколько надежно выполнена сварка швеллера с другими элементами.

Методы сварки

Способ сварки выбирают в зависимости от назначения создаваемой конструкции. При этом учитывают, что в зоне шва прочность уменьшается до 10%.

Электродуговая сварка

Эта техника сваривания применяется чаще других, так как позволяет проводить монтаж в труднодоступных и неудобных местах. Соединять небольшие перемычки можно обычными электродами, но для сборки узловых элементов применяют марку УОНИ. Однако из-за их специфики для работы нужен опыт. Поэтому новичкам предварительно полезно попрактиковаться на ненужных обрезках.

Приступая к работе, поверхности, примыкающие к стыку, очищают от грязи и ржавчины. Электроды подсушивают, так как качество шва зависит от влажности покрытия. Работа проводится постоянным током обратной полярности короткой дугой. Выполнение электродуговой сварки запрещено при температуре ниже -40°C.

Газовая сварка

Этот способ практически не применяется для сваривания швеллеров, так как сопровождается нагревом большой площади возле стыка. В результате увеличивается зона с пониженной прочностью на свариваемых балках. Помимо этого в металле возникают внутренние напряжения, приводящие к деформации конструкции. Газовую горелку применяют для устранения дефектов, нарезки заготовок и подготовки кромок.

Варианты сварки швеллеров

В зависимости от требований и условий монтажа соединение швеллеров выполняется встык, внутрь, накладками, со смещением.

Сварка встык

Этот вариант применяют для создания швов, к которым не предъявляются повышенные требования по прочности. Сварку швеллеров встык выполняют с обеих сторон. Если накладывается односторонний шов его корень нужно подварить. При толщине полок 6 — 12 мм кромки разделывают под углом 30°. На более толстом металле угол делают тупым с V или X-образным профилем.

Для сварки швеллеров между собой их устанавливают горизонтально с зазором не больше 3 мм. Для точного совмещения применяют центратор, затем фиксируют прихватками с шагом 4 см. Сварку швеллера встык ведут от середины к краям. Однако такое соединение ненадежно. Поэтому когда наращивание балки закончено, ее необходимо усилить накладками.

Сварка при помощи накладок

Метод обеспечивает прочность соединения немногим уступающий монолиту. Перед сваркой двух швеллеров их допускается располагать с зазором до 8 мм. Накладку размещают на стороне шва. Ее длина должна быть в 5 раз больше ширины профиля, а толщина не меньше чем у стенок. Накладку проваривают с двух сторон, не прилегающих к боковым полкам. Оставшиеся зазоры заполняют антикоррозийным материалом. При установке накладок с обеих сторон, наружная делается длиннее внутренней.

Соединение внутрь

Для создания усиленных балок швеллеры попарно сваривают в коробочки, соединяя боковые полки между собой. Технология аналогична стыковому методу, но выполняется с минимальным зазором или без него. Швеллеры устанавливают горизонтально и скрепляют струбцинами. Соединение начинают с середины, продвигаясь к концам. Шов нельзя зачищать болгаркой, так как это снижает его прочность.

Сборка коробочки возможна только в нижнем положении, когда швеллеры размещены горизонтально. Если это условие невыполнимо соединение выполняют стыковым швом усиленным накладками.

Смещенное соединение

Метод применяется для соединения швеллеров между собой, если они разного размера. Работа выполняется бригадой сварщиков. Сначала соединяют стыки с толстым металлом. Сварку встык проводят по стандартной схеме. Угловые соединения выполняются одновременно двумя сварщиками, ведущими швы от краев к середине. Продольные стыки не доваривают до края балки на ширину профиля из низкоуглеродистой стали, на легированных размер увеличивается вдвое.

Требования, предъявляемые к сварке швеллеров

Для создания прочной конструкции сварные соединения должны выполняться в соответствии со следующими требованиями:

  • сначала сваривают полки, затем более тонкие элементы;
  • недопустимо сваривание внутренних углов профиля, поскольку это снижает прочность балки;
  • между торцами должен быть зазор 2 — 3 мм, чтобы не пришлось счищать «горку» со шва, что приводит к снижению его надежности;
  • легкие конструкции, не подверженные значительным нагрузкам в процессе эксплуатации, можно собирать двухсторонней сваркой встык;
  • недопустимо появление на стыках горизонтальных и вертикальных изломов.

Независимо от метода соединения последовательность работ должна соответствовать ГОСТ. Если там указано, что разделка кромок проводится после очистки, это нужно неукоснительно выполнять. Кроме этого в документе указаны требования к материалу швеллеров, которые необходимы при расчете конструкции.

Способы сварки швеллеров между собой гост

Швеллер – один из главных элементов из которых состоит металлоконструкция. Для формирования нужной структуры каркаса требуется сварка швеллеров. Сварной узел имеет хорошую надежность, но любые нарушения в технологии сварки могут привести к ослаблению всей конструкции. В связи с этим сварка является самым сложным и контролируемым этапом при производстве металлоконструкций.

Виды стыковки швеллеров

Выбор соединения прямо пропорционально зависит от размеров конструкции и действующих на нее сил.

Различают следующие варианты взаимного расположения швеллеров:

  • полки швеллеров обращены внутрь;
  • полки швеллеров обращены наружу (образует двутавр);
  • смешанное расположение полок;
  • полки швеллера перпендикулярны плоскости каркаса;
  • диагональное размещение (размещение «стоя» или «лежа).

Выбор определенного варианта связан с:

  • условиями наложения шва;
  • протяженности места сваривания и количества задействованных рабочих для его наложения;
  • вида сил и мест их воздействия;
  • типа и габаритных размеров швеллера;
  • требуемой расчетной устойчивостью и полной нагрузки на сооружение.

Применяемые виды сварки

Электродуговая сварка

Огромный выбор типов электродов по их номинальным характеристикам и особенности работы ими обеспечивают неоспоримое преимущество перед остальными видами сварки и делают его предпочтительным для данной задачи. Самый лучший шов мы получим в случае применения электродов УОНИ. При работе данными электродами следует учесть их особенности и рекомендации:

  1. По возможности соединения должны быть выполнены внахлест.
  2. Для использования данного электрода нужен предварительный опыт работы с ним.
  3. Перед применением электрод подлежит прокалке в спец. печи на протяжении часа. Температура прокалки 250 С.
  4. Места соединений изделий должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и подготовлены согласно ГОСТу 5264-80.
  5. Сварщик должен работать короткой дугой средней мощности, постоянным током и обратной полярностью.
  6. Металлоконструкция сваренная данным электродом не должна использоваться при температуре ниже – 40 С.

Газовая сварка

Данным типом при сварки швеллеров зачастую не пользуются из-за огромной области и температуры нагрева. Данные факторы являться источником образования внутренних напряжений в структуре металла и общих деформаций негативно влияющих на всю металлоконструкцию. Тем не менее газовую сварку часто используют для устранения изъянов готовых конструкций или порезки заготовок с последующим снятием кромок.

Типы сварки

Сварка швеллеров встык

Данное соединение применяют для не ответственных конструкций. Сварка выполняется с лицевой, тыльной стороны и с условием хорошей толщины провара. Монтажный шов сперва выполняют на тонкой, а после на более толстой части швеллера. Допускается выполнение данного шва с одной стороны изделия с обязательной подваркой корня шва.

Потребность в снятие кромок определяется исходя из толщины полок швеллера:

  1. 6 мм и менее-скос кромок не требуется.
  2. 6-12 мм – скос делают под углом 30 .
  3. 12 мм и более-скос кромок выполняется под тупым углом на внутренней стороне заготовки. Шов выполняют V и Х-образным.
  1. Швеллер размещается стенками горизонтально.
  2. Снимают кромки в зависимости то толщины металла.
  3. Производится стыковка двух балок с зазором не больше 3 мм.
  4. Производится временная прихватка заготовок между собой точками с шагом в 40 мм.
  5. Анализируется правильность созданной конструкции.
  6. Окончательная обварка поверхности стыка проводится непрерывно от середины стенки в сторону полок.

Для улучшения сварных характеристик и предотвращения появления трещин в местах сварки советуется выполнить усиление проката подкладками сразу после установки изделия. При приварке П-образного проката только в стык, без накладок, сваренное соединение будет слабее чем сам швеллер.

Сварка швеллеров с накладками

Зазор при стыке двух свариваемых деталей устанавливают не больше 8 мм. Накладка размещается со стороны сварного шва. Толщина усиления зависит от режима сварки и размеров проката.

Накладки усиления обязательно обойти электродом по всей плоскости. При невозможности кругового обвара все зазоры заполнить веществом, препятствующим коррозии.

  1. Швеллера привариваются торцами друг к другу согласно технологических норм ГОСТа.
  2. Шов внутри швеллера зачищается к плоскости.
  3. Во внутреннюю часть швеллера приваривается усиление – лист стали имеющий длину равную 5-ти кратной ширине швеллера. Ширина листа ровна ширине швеллеров, толщина листа берется равноценной толщине материала швеллера. Полоса заваривается лишь по продольным сторонам.
  4. Вторая полоса крепится в качестве ребра и заваривается по обеим сторонам от полосы. Ребро должно быть хорошо проварено по контуру с двух сторон и вплотную к полосе.

Прочностные характеристики срощеного данным методом изделия уступят монолиту на малость.

Соединение швеллеров внутрь

Для создания усиленной пустотелой балки можно соединить два изделия полками внутрь. Выполнение такого соединения одинаково со сваркой двух швеллеров встык. Данное соединение применяют при требовании конструкций средней мощности.

  1. Заготовки установить полками горизонтально напротив друг друга.
  2. Скрепить струбцинами.
  3. Шов выполнить либо по ГОСТу с разделением кромок, либо оставить зазор.(величину зазора выбирают в зависимости от толщины швеллера, но не менее 3 мм).
  4. Шов необходимо производить по методу прихвата либо от середины к краям.
[warning]Зачистка швов болгаркой в данном соединении категорически запрещена и может привести к ослаблению всей конструкции.[/warning]
Собрать данную конфигурацию в непригодных для данной работы условиях при сборке конструкции реально лишь при проведении сварочных работ в горизонтальной плоскости и нижнем положении. В иных случаях боле разумным и простым будет использование стыковых швов с усилением их листами-подкладками.

Смещенное соединение.

Такая сварная конструкция производится несколькими сварщиками и применяется для объединения швеллеров с различными геометрическими размерами. Сварку начинают с мест, имеющих более толстый металл. Соединение встык производят, руководствуясь стандартными нормами, а угловые соединения требуется производить синхронно двумя сварными (от края к середине). Продольные швы нельзя накладывать до конца балки. Это расстояние зависит от соединяемых материалов и площади полки проката. Для углеродистых сталей данное расстояние приравнивается к ширине полки, а для легированных металлов приравнивается к двукратной ее ширине.

Читать еще:  Как сшить кружево между собой

При сборе металлоконструкций различной степени сложности и конфигурации используются выше перечисленные нами методы и типы сваривания швеллеров. Любая металлоконструкция может быть разбита на отдельные небольшие самостоятельные узловые соединения, в которых будут применимы вышеописанные методы.

[note]Самым прочным способом соединением среди всех видов считается соединение равнополочного проката с параллельными полками.[/note]

Любая сварка швеллеров или двутавров требует соблюдения заранее определенного ряда действий и точного порядка проведения монтажных работ. Сборку любой металлоконструкции всегда нужно начинать с середины и продвигаться к краям, одновременно сварку начинают со швеллеров имеющих более толстый профиль металла. При компоновке не рекомендуется размещать сварные швы близко друг к другу, данные места лучше укреплять применяя подкладные листы из металла и вспомогательные усилительные конструкции. Любой сварной шов сам по себе уменьшает прочность всей металлоконструкции на 5-7 процентов, хотя материал сварного шва обладает более лучшими прочностными характеристиками, чем материал основной детали. Сварочный режим и быстрота наложения сварного шва напрямую зависит от выбранного вами вида соединения, но наилучший при работе ручной электросваркой считается 20 м/ч.

Чтобы создать отличное прочное соединение необходимо перед сваркой хорошо зачистить места будущих соединений, и обработать кромки согласно рекомендациям ГОСТа. Полосы укрепления после приварки встык нужно размещать только снаружи швеллеров. Сварка во внутренних углах швеллера приведет к ослаблению всей конструкции, поэтому проводить работы во внутренних углах узла не желательно.

Сварка швеллера своими руками

Время чтения: ≈10 минут

Швеллер — один из самых распространенных типов металлических балок. Его отличительная особенность — сечение в виде буквы «п». Швеллера широко используются при сварке металлоконструкций любого масштаба. Надежность конструкции напрямую зависит от качества сварного соединения. Если сварка швеллеров между собой была выполнена с нарушением технологии, то конструкция просто не выдержит тех нагрузок, которые должна выдерживать в теории.

В этой статье мы кратко расскажем, какие технологии используются при сварке швеллеров и как выполняется сварка встык, с накладками, внутрь и со смещением.

Используемые технологии

Существует несколько технологий, подходящих для качественной сварки швеллеров. Но мы расскажем о самой, на наш взгляд, удобной и часто используемой.

Электродуговая сварка

Электродуговая технология — неоспоримый лидер. А все потому, что производители предлагают большой ассортимент электродов для работы с самыми разнообразными типами металлов. К тому же, электродуговая сварка может осуществляться в самых труднодоступных местах, в том числе на высоте. Конечно при условии, что сварочный аппарат компактный и его можно повесить на плечо.

Для сварки швеллеров мы рекомендуем использовать электроды марки УОНИ. Но с ним непросто работать, если вы новичок. Вам придется много практиковаться прежде чем вы приступите к основной работе. Но, поверьте, результат стоит того. Перед сваркой рекомендуем прокалить электроды в электропечи. Оптимальная температура — 250 градусов. Прокалка нужна для того, чтобы убрать из электродов излишки влаги.

Также перед сваркой необходимо тщательно подготовить металл. Здесь все стандартно: не должно быть грязи, коррозии или следов краски. Рекомендуем установить постоянный ток и обратную полярность. Дуга должна быть короткой. Также учитывайте, что электродуговая сварка не подойдет, если металлоконструкция будет использоваться при экстремально низких температурах (от -40 градусов и ниже).

Распространенные соединения

Сварка встык

Сварка встык швеллера — любимое соединение всех новичков. Оно применяется для практики или для сварки неответственных конструкций. Может выполняться как с лицевой, так и с внутренней стороны. Но при сварке с внутренней стороны нужно следить, чтобы не было непроваров. Также шов можно сформировать только с одной стороны, но при этом необходимо подваривать корень шва.

Если толщина стенок швеллера превышает 6 миллиметров, то необходимо разделать кромки. Разделка может быть V или X-образной. Оптимальный угол — 30 градусов, если толщина не более 12 миллиметров.

Приступим к сварке. Для начала состыкуйте два швеллера стенками друг к другу. Стыковка должна быть максимально точной, лучше делать ее не на глаз, а с помощью специального центратора. Зазор между двумя швеллерами не должен превышать 3 миллиметров. Чтобы заготовки не расходились в разные стороны во время сварки нужно сделать временную прихватку. Прихватка приваривается к обеим деталям с помощью сварных точек.

Шов необходимо вести от середины швеллеров к краям. Примите к сведению, что такое соединение не очень надежное. Чтобы его усилить можно использовать накладки. Далее мы поговорим об этом подробнее.

Сварка с применением накладок

Сварка швеллеров с накладками уже надежнее, чем обычная сварка встык. Это доказывает и тот факт, что зазор между швеллерами может доходить до 8 миллиметров. Саму накладку нужно разместить со стороны сварного соединения. Накладка выбирается исходя из толщины и размера швеллеров. Чем больше и толще швеллера, тем прочнее должна быть накладка. При сварке необходимо проварить две стороны накладки.

Теперь подробнее. Чтобы выбрать накладку нужно знать примерные размеры швеллеров, которые вы собираетесь варить. Мы рекомендуем делить длину швеллера на 5. Так вы получите рекомендуемую длину накладки. Толщина накладки должна быть такая же, как и толщина швеллера. Всего должно быть две накладки. С внутренней, и с наружной стороны. При этом наружная накладка должна быть длиннее, чем внутренняя.

Соединение внутрь

Иногда швеллера сваривают «полками» внутрь. Техника та же, что и при сварке встык, только зазора либо нет, либо он очень маленький. Сварку внутрь выполнить сложнее, чем встык. Так что такое соединение может стать следующим в вашей учебной практике.

Сварка выполняется следующим образом. Перед сваркой тщательно подготовьте металл. Не используйте болгарку, иначе соединение будет непрочным. Состыкуйте два швеллера горизонтально и симметрично. Закрепите их с помощью струбцин. Желательно сделать шов с разделкой кромок, но иногда допускается небольшой зазор. Сварка выполняется от середины швеллера к его краям.

Главный недостаток такого метода сварки швеллеров — необходимость работы в идеальных условиях. Вы не сможете выполнить сварку в труднодоступных местах. Чтобы шов получился качественным, нужно варить строго в горизонтальном нижнем положении. Если варить в других условиях, то вы просто нерационально потратите время, силы и комплектующие. Логичнее варить встык или с применением накладок.

В целом, такое соединение применяется нечасто. Но если у вас есть возможность варить в нижнем горизонтальном положении, и вы выбираете месту сваркой встык и сваркой внутрь, то рекомендуем выбрать второй вариант. Он все-таки более надежный.

Смещенное соединение

Смещенное соединение швеллеров — это сложная работа, которую выполняет целая команда из сварщиков. Такое соединение необходимо в случаях, когда нужно сварить разные конструкции из швеллеров, и при этом эти швеллера имеют разные размеры.

Сварку нужно начинать с тех мест, где швеллеры наиболее толстые. Необходимо комбинировать разные соединения: и встык, и угловые, и продольные. При этом каждое соединение будет иметь свои нюансы. Соединение встык выполняется просто и без проблем, а вот угловое должны выполнять два сварщика сразу. А при выполнении продольных швов нельзя формировать их до конца швеллера.

Примечание

Все соединения и методы, которые мы описали выше, подходят для сварки большинства конструкций, в которых используются швеллера. При этом вам не обязательно нужно использовать только один метод соединения. Вы можете комбинировать, например, соединение встык и соединение с накладками в разных частях металлоконструкции. Самое главное — рассчитать все нагрузки. Ведь порой в некоторых узлах соединение не должно быть «на века».

Но какой бы метод вы ни выбрали, всегда помните, что нужно соблюдать последовательность действий. Нельзя сначала разделывать кромки, а потом зачищать металл, после чего варить. Все этапы должны быть выполнены в соответствии с технологией. Если в ГОСТах указано, что сначала выполняется очистка металла, а потом все остальное, то следуйте этим правилам. И вообще ГОСТы — это ваши лучшие друзья. Ведь в них прописаны все особенности, которые нужно учитывать в работе.

Как мы уже писали выше, рекомендуется вести шов от середины швеллера к его краям. При этом сначала варят наиболее толстую часть швеллера. Чтобы лучше осознавать результат, который вы хотите получить после выполнения работ, воспринимайте сварное соединение как дефект. Да, именно так. Ведь шов в любом случае ухудшает прочность всей конструкции, пусть и незначительно. Да, даже самое качественное соединение способно уменьшить прочность до 10%. Поэтому постарайтесь выполнить работу так, чтобы прочность уменьшалась лишь на пару процентов. Так вы достигнете хорошего результата.

Что касается режима сварки, то это очень обширная и непростая тема. Силу тока и прочие параметры нужно выбирать исходя из толщины и типа металла. Если варите электросваркой, то следите за скорость формирования шва. Оптимальная скорость — 20 метров в час.

Вместо заключения

Сварной швеллер не так уж сложно варить, как может показаться на первый взгляд. Самое главное — это правильная стыковка двух швеллеров и соблюдение технологии сварки. При этом совершенно неважно, какой тип соединения или технологию вы выбрали. Следуйте нашим рекомендациям и практикуйтесь. Ведь для качественного выполнения работ нужно не просто владеть теорией, но еще и показать себя в деле. Можете рассказать о своем опыте сварки швеллеров в комментариях ниже. Желаем удачи в работе!

Способы сварки швеллеров между собой гост

Швеллер – один из главных элементов из которых состоит металлоконструкция. Для формирования нужной структуры каркаса требуется сварка швеллеров. Сварной узел имеет хорошую надежность, но любые нарушения в технологии сварки могут привести к ослаблению всей конструкции. В связи с этим сварка является самым сложным и контролируемым этапом при производстве металлоконструкций.

Читать еще:  Как сделать клыки для хэллоуина

Виды стыковки швеллеров

Выбор соединения прямо пропорционально зависит от размеров конструкции и действующих на нее сил.

Различают следующие варианты взаимного расположения швеллеров:

  • полки швеллеров обращены внутрь;
  • полки швеллеров обращены наружу (образует двутавр);
  • смешанное расположение полок;
  • полки швеллера перпендикулярны плоскости каркаса;
  • диагональное размещение (размещение «стоя» или «лежа).

Выбор определенного варианта связан с:

  • условиями наложения шва;
  • протяженности места сваривания и количества задействованных рабочих для его наложения;
  • вида сил и мест их воздействия;
  • типа и габаритных размеров швеллера;
  • требуемой расчетной устойчивостью и полной нагрузки на сооружение.

Применяемые виды сварки

Электродуговая сварка

Огромный выбор типов электродов по их номинальным характеристикам и особенности работы ими обеспечивают неоспоримое преимущество перед остальными видами сварки и делают его предпочтительным для данной задачи. Самый лучший шов мы получим в случае применения электродов УОНИ. При работе данными электродами следует учесть их особенности и рекомендации:

  1. По возможности соединения должны быть выполнены внахлест.
  2. Для использования данного электрода нужен предварительный опыт работы с ним.
  3. Перед применением электрод подлежит прокалке в спец. печи на протяжении часа. Температура прокалки 250 С.
  4. Места соединений изделий должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и подготовлены согласно ГОСТу 5264-80.
  5. Сварщик должен работать короткой дугой средней мощности, постоянным током и обратной полярностью.
  6. Металлоконструкция сваренная данным электродом не должна использоваться при температуре ниже – 40 С.

Газовая сварка

Данным типом при сварки швеллеров зачастую не пользуются из-за огромной области и температуры нагрева. Данные факторы являться источником образования внутренних напряжений в структуре металла и общих деформаций негативно влияющих на всю металлоконструкцию. Тем не менее газовую сварку часто используют для устранения изъянов готовых конструкций или порезки заготовок с последующим снятием кромок.

Типы сварки

Сварка швеллеров встык

Данное соединение применяют для не ответственных конструкций. Сварка выполняется с лицевой, тыльной стороны и с условием хорошей толщины провара. Монтажный шов сперва выполняют на тонкой, а после на более толстой части швеллера. Допускается выполнение данного шва с одной стороны изделия с обязательной подваркой корня шва.

Потребность в снятие кромок определяется исходя из толщины полок швеллера:

  1. 6 мм и менее-скос кромок не требуется.
  2. 6-12 мм – скос делают под углом 30 .
  3. 12 мм и более-скос кромок выполняется под тупым углом на внутренней стороне заготовки. Шов выполняют V и Х-образным.
  1. Швеллер размещается стенками горизонтально.
  2. Снимают кромки в зависимости то толщины металла.
  3. Производится стыковка двух балок с зазором не больше 3 мм.
  4. Производится временная прихватка заготовок между собой точками с шагом в 40 мм.
  5. Анализируется правильность созданной конструкции.
  6. Окончательная обварка поверхности стыка проводится непрерывно от середины стенки в сторону полок.

Для улучшения сварных характеристик и предотвращения появления трещин в местах сварки советуется выполнить усиление проката подкладками сразу после установки изделия. При приварке П-образного проката только в стык, без накладок, сваренное соединение будет слабее чем сам швеллер.

Сварка швеллеров с накладками

Зазор при стыке двух свариваемых деталей устанавливают не больше 8 мм. Накладка размещается со стороны сварного шва. Толщина усиления зависит от режима сварки и размеров проката.

Накладки усиления обязательно обойти электродом по всей плоскости. При невозможности кругового обвара все зазоры заполнить веществом, препятствующим коррозии.

  1. Швеллера привариваются торцами друг к другу согласно технологических норм ГОСТа.
  2. Шов внутри швеллера зачищается к плоскости.
  3. Во внутреннюю часть швеллера приваривается усиление – лист стали имеющий длину равную 5-ти кратной ширине швеллера. Ширина листа ровна ширине швеллеров, толщина листа берется равноценной толщине материала швеллера. Полоса заваривается лишь по продольным сторонам.
  4. Вторая полоса крепится в качестве ребра и заваривается по обеим сторонам от полосы. Ребро должно быть хорошо проварено по контуру с двух сторон и вплотную к полосе.

Прочностные характеристики срощеного данным методом изделия уступят монолиту на малость.

Соединение швеллеров внутрь

Для создания усиленной пустотелой балки можно соединить два изделия полками внутрь. Выполнение такого соединения одинаково со сваркой двух швеллеров встык. Данное соединение применяют при требовании конструкций средней мощности.

  1. Заготовки установить полками горизонтально напротив друг друга.
  2. Скрепить струбцинами.
  3. Шов выполнить либо по ГОСТу с разделением кромок, либо оставить зазор.(величину зазора выбирают в зависимости от толщины швеллера, но не менее 3 мм).
  4. Шов необходимо производить по методу прихвата либо от середины к краям.
[warning]Зачистка швов болгаркой в данном соединении категорически запрещена и может привести к ослаблению всей конструкции.[/warning]
Собрать данную конфигурацию в непригодных для данной работы условиях при сборке конструкции реально лишь при проведении сварочных работ в горизонтальной плоскости и нижнем положении. В иных случаях боле разумным и простым будет использование стыковых швов с усилением их листами-подкладками.

Смещенное соединение.

Такая сварная конструкция производится несколькими сварщиками и применяется для объединения швеллеров с различными геометрическими размерами. Сварку начинают с мест, имеющих более толстый металл. Соединение встык производят, руководствуясь стандартными нормами, а угловые соединения требуется производить синхронно двумя сварными (от края к середине). Продольные швы нельзя накладывать до конца балки. Это расстояние зависит от соединяемых материалов и площади полки проката. Для углеродистых сталей данное расстояние приравнивается к ширине полки, а для легированных металлов приравнивается к двукратной ее ширине.

При сборе металлоконструкций различной степени сложности и конфигурации используются выше перечисленные нами методы и типы сваривания швеллеров. Любая металлоконструкция может быть разбита на отдельные небольшие самостоятельные узловые соединения, в которых будут применимы вышеописанные методы.

[note]Самым прочным способом соединением среди всех видов считается соединение равнополочного проката с параллельными полками.[/note]

Любая сварка швеллеров или двутавров требует соблюдения заранее определенного ряда действий и точного порядка проведения монтажных работ. Сборку любой металлоконструкции всегда нужно начинать с середины и продвигаться к краям, одновременно сварку начинают со швеллеров имеющих более толстый профиль металла. При компоновке не рекомендуется размещать сварные швы близко друг к другу, данные места лучше укреплять применяя подкладные листы из металла и вспомогательные усилительные конструкции. Любой сварной шов сам по себе уменьшает прочность всей металлоконструкции на 5-7 процентов, хотя материал сварного шва обладает более лучшими прочностными характеристиками, чем материал основной детали. Сварочный режим и быстрота наложения сварного шва напрямую зависит от выбранного вами вида соединения, но наилучший при работе ручной электросваркой считается 20 м/ч.

Чтобы создать отличное прочное соединение необходимо перед сваркой хорошо зачистить места будущих соединений, и обработать кромки согласно рекомендациям ГОСТа. Полосы укрепления после приварки встык нужно размещать только снаружи швеллеров. Сварка во внутренних углах швеллера приведет к ослаблению всей конструкции, поэтому проводить работы во внутренних углах узла не желательно.

Как правильно сварить швеллеры встык

Доброго времени всем!

При разработке несущей конструкции для железобетонной лестницы нарисовалась такая задача — сварить два 16 швеллера встык. Поискал в нете, нашел вот такую конструкцию узла:

При рассмотрении возникли такие вопросы:

1.Между швеллерами, судя по чертежу есть некоторое расстояние, т.е. швеллер к швеллеру непосредственно не варят, а варят только швеллеры к накладкам. Причем все стыки, которые я видел в альбоме нормалей (не только для швеллеров) выполняют именно так — только через накладки. В жизни я видел, что варят швеллер к швеллеру и дополнительно накладки сверху. Так как же все-таки правильно (надежнее)?

2.Тип электродов указан Э42. Можно ли применять МР-3С или УОНИ? И как варить — стараться прогревать место стыка (+ на швеллер, ток побольше) и, соответственно, глубже проваривать металл швеллера, или наоборот, не допускать перегрева (+ на электрод, ток поменьше, возможно даже варить штрихами).

На пролеты гаража (7 метров) я варил швеллеры просто встык, безо всяких накладок. Некогда было морочиться, да и добавить их можно в любой момент. Сугробы сейчас высотой около метра и ничего, даже не прогибается. Правда, еще распорки из уголка стоят.
В общем, накладки не помешают, но это смотря для чего потом все это будет использоваться.

SERG_abc написал :
т.е. швеллер к швеллеру непосредственно не варят, а варят только швеллеры к накладкам.

А что смущает? ГОСТ плохому не научит.

SERG_abc написал :
В жизни я видел, что варят швеллер к швеллеру и дополнительно накладки сверху

А в жизни обычно ГОСТами не пользуются.

St.as написал :
я варил швеллеры просто встык, безо всяких накладок. Некогда было морочиться

Так что Вам решать.

да и добавить их можно в любой момент.

Можно не успеть, однако . Впрочем, я не сомневаюсь, что у Вас заложен достаточный запас прочности.

Просто хотелось бы сделать соединение не менее прочное, чем сам швеллер. Пожалуй, что бы не сомневаться, буду делать по ГОСТУ.

А что смущает? ГОСТ плохому не научит.

Просто в жизни такого не видел, думал, может знает кто, чем такое соединение лучше и зачем этот зазор нужен.

пластины варить обязательно, а между собой -на вкус, я варил и между собой.

SERG_abc написал :
Тип электродов указан Э42. Можно ли применять МР-3С или УОНИ?

Э42 — это тип электродной проволоки.
Если швеллеры Ст. 3 — их можно (и нужно) варить МР-3 и УОНИ.
Я бы варил по ГОСТу, даже несмотря на дополнительную мороку — сварки несущих конструкций встык вообще следует избегать.

SERG_abc написал :
чем такое соединение лучше

Посчитай общую длину шва по ГОСТу и встык, сравни, и все поймешь:-) ну и еще то, что стыковые швы плохо сопротивляются изгибу. Зачем нужен зазор — ХЗ, наверное чтобы бОльшая общая длина шва «швеллер — накладка» была, но может действительно, кто — то знает, зачем это на самом деле?

Читать еще:  Как сделать вкусный завтрак из яиц

наверное зазор для того что не повело при сварке. Хотя я всегда варил встык(сразу садил на точки после проваривал с обеих сторон) внутри вваривал уголок.

Вопрос по сварке швеллера не такой простой, как может показаться на первый взгляд.

1.В ГОСТе я не сомневаюсь, но не всегда удобно (и возможно) так делать.

2.Что касается длины швов то по ГОСТу швы короче чем при сварке встык+накладки, тем не менее гостовское соединение может оказаться более прочным. Обратите внимание, все накладки исключительно снаружи. На одном из форумов я читал, что варить во внутренних углах вообще НЕЛЬЗЯ, ввиду того что там по технологическим причинам скапливается много фосфора. Таким образом сварка в углах может не усилить, а наоборот ослабить конструкцию. Судя по всему, сварка внутри швеллера то же нежелательна.

Я могу ошибаться, а вопрос очень серьезный. Это как деревянную крышу собирать на закаленных саморезах — на первый взгляд все очень прочно, ан нет — лопаются они на морозе.

варил как на картинке, только не «швеллерная» вставка а пластины на стенку с двух сторон — вполне держится нормально.
Зазор наверно нужен для того, что бы при сварке вставок деформаций не было. Сам варил без зазора

SERG_abc написал :
зачем этот зазор нужен

Что бы швы не порвало при температурном расширении швеллеров

2Викторыч
Что то я не понял. Если Вы имеете в виду температурное расширение двух длинных швеллеров сваренных между собой и смонтированных как балка с жестко защемленными концами, то какая разница температурному расширению какие швы рвать — на стыке швеллеров друг с другом или на соединении швеллера с накладкой?

Когда варил первый пролет — сделал косой сварной шов (по типу клеевого соединения бруса, доски и проч.), только не в три толщины, а где-то в две.

А потом, как поставил второй, сваренный просто прямым швом, увидел, что особой-то разницы и нет, прочности хватает, только мороки меньше.

ИМХО: лучше варить встык и потом лепить накладку (в моем случае это не обязательно). Никаких поводок там быть не может — клал два куска на третий и на нем выравнивал. Получились идеально прямые пролеты. Варил МР-3с, но на самом деле пофигу чем, главное ванну глубокую и провар хороший, но не пережигать лишнего.

Вот что я вычитал в учебнике «Металлические конструкции, элементы конструкций» для студентов ВУЗов (под ред. проф. Горева, изд. Высшая школа, 2001г):

«При действии на соединение статической нагрузки первоначальная концентрация напряжений в стыковом сварном шве не оказывает влияния на его прочность, так как из-за развития пластических деформаций происходит релаксация напряжений в точках концентрации. Поэтому расчет стыковых сварных соединений выполняют в предположении, что распределение напряжений в поперечном сечении сварного шва равномерно.»

Отсюда вывод — варить швеллеры можно хоть встык, хоть с зазором с накладками, в любом случае возникшие внутренние напряжения будут сняты под нагрузкой. Но, если сварить только в стык, без накладок, то соединение будет слабее чем сам швеллер. Насколько? Из учебника следует что прочность шва следует умножать на 0,85 при отсутствии физических методов контроля качества шва. Да если еще проварить неидеально. В общем, накладки нужны, если хотим получить соединение, не менее прочное, чем сам швеллер.

В том же учебнике, кстати, куча примеров сварных соединений, где варят и в стык и внахлест, а не только по ГОСТу с зазорами.

Насчет внутренних углов и фосфора я там ни слова не увидел — я так понял, варить можно везде.

Я вместо прямоугольных накладок делаю в форме ромба. Короткая диагональ идёт по стыку швеллеров. Сначала провариваю накладку , а потом полностью стык. Между швеллерами выставляю зазор 2-3 мм для глубокого провара. Остальные «нахлобучки» по интуиции. Бывает , что и внутри накладочку поставлю. А так зависит что этот стык на себе нести будет.

а если варить с зазором — внутри останется пустота и только по периметру швеллера будет сварочный шов — так ?

SergeyE написал :
а если варить с зазором — внутри останется пустота и только по периметру швеллера будет сварочный шов — так ?

Тут всё зависит от аппарата. Если аппарат слабенький и (извините за выражение) хватает только на то ,чтобы сверху насрать , то внутри стенки швеллера будет пустота. А если аппарат «зверь» , то швы встретятся и пустоты не будет.

Предлагаю рассмотреть такую конструкцию соединения:

Задача:
Сделать соединение не менее прочное, чем сам швеллер.

Технология:
Зазор между швеллерами — 2-3 мм. Накладки — полосы металла толщиной как полки швеллера. Прихватить накладки, затем приварить их со всех сторон к швеллерам. Между перпендикулярными накладками зазор 2-3 мм, его проварить на всю глубину (до швеллера). Затем проварить стык между швеллерами на всю глубину (до накладок).

  1. При изготовлении накладок потребуется сделать только три реза стальной полосы, что проще, чем кроить ромб.
  2. Основной несущий шов в этой конструкции — стык швеллеров. Его будет удобно варить — все время снаружи. Накладки закрывают весь стыковой шов швеллеров снизу, шов можно будет хорошо проварить за один проход, не опасаясь прожечь швеллер.
  3. Все внешние размеры швеллера будут сохранены, поскольку все накладки внутри.

Недостатки:
Хотелось бы узнать до того, как соберу .

Я что — то понять не могу, на чертеже четко не видно, где по ГОСТу — там что, торцы швеллеров с накладками не сварены?

2Еврей
M-да. Если судить по левому нижнему чертежу, то торцы с накладками не сварены, а если судить по левому верхнему — то средняя накладка сварена с торцом швеллера в средней части. Второе мне представляется более разумным. Более точной информации у меня к сожалению нет — сканы с нормалями взяты из интернета, никаких описаний.

DED написал :
Я вместо прямоугольных накладок делаю в форме ромба. Короткая диагональ идёт по стыку швеллеров. Сначала провариваю накладку , а потом полностью стык. Между швеллерами выставляю зазор 2-3 мм для глубокого провара. Остальные «нахлобучки» по интуиции. Бывает , что и внутри накладочку поставлю. А так зависит что этот стык на себе нести будет.

Полностью согласен с DED, т. к. с ромбовой накладкой прочность сварочного соединения гораздо выше, если говорить «незаумным языком», для прокатов (швеллер, тавр, двутавр), несуших на себе какую бы то небыло нагрузку ( к примеру выполняющих роль балки), не сваривают «поперечными» швами — прямой, шов, уложенный поперёк продолной оси, лопнет, треснет (это можно как угодно назвать. ) под меньшей нагрузкой, чем швы уложенные под как можно более острым или тупым углом к продольной оси, или выполнеными вдоль оси
________________________
Достаточно понять , почему
кривой (зиг-загом) забор
стоит крепче!

Сообщение от ANDREYhim
не сваривают «поперечными» швами

Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов — то сваривают.

SERG_abc написал :
Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов — то сваривают.

А вот ГОСТу верить нужно не всегда. (тем более нынее и в последующем ГОСТы просто упразнят. )
Поверте, это не я придумал. Я могу завтра выложить фото одной и той же балки (кран — балка, грз. под 5 тонн), с накладкой именно робовой, т. к. поперёк сваренный шов (с прямоугольной накладкой) просто не выдержал динамического испытания, и балка «рухнула», но это было ещё на земле, на стапелях. А теперь она ухе более 6-ти лет полным образом выдерживает заявленные 5 тонн, и проходит испытания. Да длина балки 14,5 метров, поперечное сечение сечение — двутавр.
Есть ещё такая вещь как «доказанно на практике. »
P.S. Как сварить то или иное, дело каждого индивидуально. А ГОСТы, извините, обижать никто несобирался.

Может такой узел предназначен для работы на сжатие (например калонна)??

SERG_abc написал :
Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов — то сваривают

  1. При изготовлении накладок потребуется сделать только три реза стальной полосы, что проще, чем кроить ромб

Если занимаетесь сваркой профессионально, то заимейте газ. Тогда проще будет газом вырезать ромб, чем болгаркой полосу.

Было бы очень здорово посмотреть фото реальных балок с кратким описанием конструкции и нагрузки. Лучше один раз увидеть, чем семь раз учебник прочитать.

Может такой узел предназначен для работы на сжатие (например калонна)??

Специально еще раз перелистал учебник, нашел главу «стыки балок», там для примера есть четыре варианта соединений, одно из них — полная копия ГОСТ, еще одно — с одной здоровой накладкой посредине швеллера (там где ромб у Вас), еще одно — вообще без накладок, просто швеллер срезан наискось (и указано, что угол среза не более 65 градусов), и последнее соединение для самодельной балки сваренной из полос.

В других главах есть соединения с ромбами, там написано что такие соединения дают большую прочность. Я в этом никогда не сомневался. Просто, если верить тому же учебнику, у простого сварного стыка под прямым углом не хватает каких — то 15 процентов до прочности исходного швеллера. Вот я и подумал, чего огород городить — добить почти ГОСТовскими накладками, и дело с концом. Газовой сварки у меня нет, я просто собираюсь строить себе дом, зато у меня есть два сварочных аппарата, один инвертор 160А, второй самодельный (сам когда то делал), 50 кг весом — качественная постоянка с дросселями, электронной регулировкой и вентилятором — на нормальной сети пятеркой можно жечь. Опыт в сварке кое какой есть, по крайней мере, что проварить хорошо смогу не сомневаюсь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector