СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Балочные и решетчатые конструкции

Рамы представляют собой объемную пространственную кон­струкцию, предназначенную для объединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат. Одно из главных требований, предъявляемых к рамам, — жесткость конструкции. Поэтому вхо-

IJ

дящие в состав сварной рамы балочные заготовки соединяют друг с другом либо непосредственно, либо с помощью вспомога­тельных элементов жесткости. Размеры рам и их конструктивное оформление весьма разнообразны, различны и методы получения балочных заготовок. Так, рамы клетей мощных прокатных ста­нов собирают и сваривают из балочных заготовок в виде мас­сивных стальных отливок (рис. 12.5). В рамах тележек желез­нодорожного подвижного состава нередко также наиболее слож­ные элементы выполняют в виде стальной отливки с относительно тонкими стенками. Примером этому может служить рама тележ­ки электровоза В Л-80 (рис. 12.6), состоящая из боковин I, ли-

того шкворневого бруса 2 и двух концевых брусьев 3, где боко­вины и концевые брусья представляют собой сварные балки коробчатого сечения. Более крупные рамы обычно собирают из профильных и листовых элементов, подкрепляя их во многих ме­стах ребрами жесткости.

Общим для решетчатых конструкций является наличие в уз­лах соединений нескольких отдельных стержней того или иного сечения.

Фермы, как и балки, работают на поперечный изгиб. Конст­руктивные формы балок проще, однако при достаточно больших пролетах применение ферм оказывается более экономичным. Характерные схемы решеток ферм показаны на рис. 12.7. Тре­угольная (а) и раскосная (б) схемы являются основными. Фер­мы, воспринимающие нагрузки по верхнему или нижнему поясу, с целью уменьшения длины панели изготовляют по схемам, изо­браженным на рис. 12.7,в, г. Иногда применяют безраскосные фермы с жесткими узлами (рис. 12.7,д). По очертанию поясов фермы могут быть с параллельными поясами или с поясами, об­разованными ломаной линией (рис. 12.7,е). По назначению фер­мы разделяют на стропильные и мостовые.

Стропильные фермы работают при статической нагрузке. В качестве стержней используют главным образом прокатные h значительно реже гнутые замкнутые сварные профили и трубы.

В общем объеме производства фермы из парных прокатных уголков составляют около 90%. Стержни в узлах соединяют ли­бо непосредственно, либо с помощью вспомогательных элемен­тов главным образом дуговой сваркой. Перспективно применение точечной контактной сварки. Из-за статического характера на­гружения стропильных ферм чувствительность к концентрации напряжений в точечных соединениях мала; в то же время кон­тактная сварка обеспечивает значительное повышение произво­дительности сборочно-сварочных работ.

Мостовые фермы работают при переменных нагрузках и не­редко при низких климатических температурах, что определяет высокую чувствительность их сварных соединений к концентра­ции напряжений. Поэтому в процессе проектирования и изготов­ления сварных мостовых пролетных строений особое внимание уделяют предотвращению и устранению концентрации напряже­ний в сварных соединениях и узлах.

Решетчатые пролетные строения с ездой понизу применяют главным образом для железнодорожных мостов. Для автодорож­ных мостов более характерно использование стальных и стале­железобетонных сплошностенчатых пролетных строений с ездой поверху.

Пространственные решетчатые конструкции башенного типа (радиомачты, радиобашни, буровые вышки и т. д.) вследствие большой высоты подвергаются значительным ветровым нагруз­кам, поэтому их изготовляют преимущественно из трубчатых эле­ментов. Поскольку размеры этих конструкций превышают габа­рит железнодорожного подвижного состава, их монтируют из сва­ренных на заводе секций. Основные стойки башни располагаются по углам граней секций и являются поясами плоских ферм. Стой­ки составляются из отдельных труб стандартной длины и через приваренные к их торцам фланцы соединяются между собой болтами.

В особенно трудных условиях работают буровые вышки для добычи нефти и газа в открытом море на глубинах порядка 150— 200 м. Помимо ветровой они испытывают значительные нагруз­ки от ударов волн. Поэтому в этих конструкциях используют

а)

Рис. 12.8. Виды сварных сеток

трубы больших диаметров. Так, опоры буровых вышек для добы­чи нефти в Северном море на глубинах более 150 м сооружают из труб диаметром до 4270 мм при толщине стенок до 64 мм.

Мачты линий электропередачи также являются пространств венными решетчатыми конструкциями, но для их изготовления используют прокат в виде уголков.

К решетчатым конструкци­ям следует отнести и сварные элементы арматуры железобе­тона: сетки, плоские и про­странственные каркасы. Сетки из взаимно перпендикулярных стержней круглого или перио­дического профиля, соединяе­мых контактной сваркой, мо­гут быть рулонные (рис.

12.8,а) и плоские (рис. 12.8,6).

Их назначение — армирование плит перекрытий, перегородок, покрытия дорог, аэродромов, каналов и других элементов конструкций и сооружений.

Типы сварных каркасов раз­нообразны. Плоские каркасы
используют в балочных перекрытиях (рис. 12.9), они состоят из продольной арматуры (поясов) и соединительной решет­ки в виде отдельных стержней или непрерывной змейки. Пло­ские каркасы, как и сетки, сваривают на точечных контактных

машинах. Пространственные каркасы обычно имеют пояс­ные продольные стержни и соединительную решетку либо в виде отдельных стержней, располагаемых по каждой из граней, либо в виде непрерывной проволоки, навиваемой по спирали.