Сварные конструкции. Расчет и проектирование

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ФЕРМ

Алюминиевые сплавы могут быть рекомендованы для ферм, к которым предъявляются требования предельного сокращения веса, например для стрел подъемных кранов, сборно-разборных мостов, гидротехнических затворов,
а также для объектов, работающих в условиях агрессивных сред. Наибольшее применение для несущей конструкции имеют сплавы АВТ, В92Т, АДЗЗТ1, AM ИЗ, АМгбІ. Важным преимуществом сварных алюминиевых ферм является нх хорошая сопротивляемость ударным нагрузкам при низких температурах. Недостатком алюминиевых ферм по сравне­нию со стальными являются повышенные значения проги­бов и малое значение коэффициентов ф, чувствительность к концентраторам напряжений, затруднения при сварке некоторых сплавов, в частности высокопрочных. При из­готовлении ферм нз алюминиевых сплавов применяют гну­тые элементы, полученные прокаткой, прессованием, выдав­ливанием и другими способами. Как правило, конструкции ферм сваривают аргонодуговой сваркой, реже — контакт­ной. Для обеспечения плотности соединений и улучшения антикоррозионных свойств иногда применяют склейку. Применение алюминия в конструкциях сборно-разборного типа позволяет уменьшить их массу по сравнению со сталь­ными в 2,5 раза. Собственная масса перегружателя грузо­подъемностью 30 т с пролетами (27+ 76+27) м вместе с ме­ханизмом составляет 435 т при применении алюминия и 786 т при применении стали.

Применение алюминиевых сплавов в строительных кон­струкциях достаточно широко: кровельные панели, потол­ки, подземные трубопроводы, радиобашни, силосные баш­ни, декоративные объекты. Удельный вес алюминиевых материалов составляет 2,6. . .2,85 г/см"; модуль упругости £=26 ООО МПа.

Допускаемые напряжения варьируют в зависимости от марки алюминиевого сплава и его обработки. Пределы проч­ности, текучести и относительное удлинение алюминиевых сплавов приведены в табл. 12.2.

Пределы текучести принимаются равными напряжению, вызывающему относительные остаточные удлинения

0,2%.

Рнс. 12.20. Поперечный разрез кровельной панели раз­мерами 12x1,5 м (о) и трехслойная кровельная панель (б)

В исходном состоянии алюминиевые сплавы пластичны. Они упрочняются нагартовкой или термообработкой. Ис­ключительно разнообразен сортамент прессованных алюми­ниевых профилей: тонкостенные широкополых двутавров и тавров, уголковых, трубчатых, П-образных.

При соприкосновении алюминия с воздухом на его по­верхности моментально образуется пленка из А1,0,. предо­храняющая от последующей коррозии. Тем не менее неко­торые алюминиевые прочные сплавы, например В95Т, обла­дают невысоким сопротивлением коррозии и плакируются

при обкладке листами чистого алюминия последующей про­каткой. Многие сплавы свариваются хорошо.

Закаленные алюминиевые сплавы соединяются удовлет­ворительно точечной контактной сваркой. При сварке дугой надлежит всемерно снижать термическое влияние швов на основной металл, по возможности уменьшать количество наплавленного металла.

Ввиду того что основные соединения из алюминиевых сплавов обладают высокой чувствительностью к концентра­торам напряжений, следует по возможности придавать им повышенную податливость. Из-за невысокого модуля упру­гости снижается жесткость алюминиевой конструкции. По­этому для большепролетных объектов рекомендуются ароч­ные перекрытия, в особенности с бесшарннрными опорами.

Рентабельно применение трехслойных кровельных панелей, при этом используют пенопласт между соеди­няемыми листами, применяют клеесварные конструкции (рнс. 12.20, а, б).

Эффективны алюминиевые переплеты из прессованных профилей, к которым стекла крепятся пружинами.

Конструкции нз алюминиевых сплавов дешевле сталь­ных лишь для некоторых типов объектов, например куполь­ных, бесшарнирных большепролетных, арочных и др.

Пайка строительных конструкций применяется редко, например, для оцинкованных конструкций, в которых сварка ограничивается санитарными требованиями. В этих случаях пайка успешно заменяет сварку.