СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изготовление решетчатых конструкций

Решетчатые конструкции — фермы, мачты, башни — изготовля­ют преимущественно из прокатных элементов; гнутые и сварные
профили используют в меньшей степени. К решетчатым конструк­циям относят также арматуру железобетона — сетки, плоские и пространственные каркасы.

При сборке ферм особое внимание уделяют правильному цен­трированию стержней в узлах во избежание появления изгибаю­щих моментов, не учтенных расчетом. Разнообразие типов и раз­меров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их

сборки в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко при­меняют метод копирования. Первую собранную из уголков по раз­метке ферму (рис. 14.37,а) закрепляют на стеллаже — она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскла­дывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы (рис. 14.37,6). После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рис. 14.37,в). Когда сборка требуемого количества ферм закон­чена, копирную ферму также дособирают и отправляют на сварку.

Такой способ прост и эффективен, но он не обеспечивает необ­ходимой точности размеров ферм и правильного расположения монтажных отверстий, например для крепления ферм к колоннам.

Рис. 14.38. Копир с фиксатором для сборки стропильных ферм:

/ — основание фиксатора; II — крепление фиксатора к копиру; III — копир;

IV — стойка фиксатора

Для увеличения точности сборки на концах копира укрепляют спе­циальные съемные фиксаторы (рис. 14.38), которые определяют положение деталей с монтажными отверстиями и ограничивают геометрические размеры конструкции в пределах заданных допу­сков. Сборка ферм по копиру с фиксаторами производится в сле­дующем порядке. Сначала устанавливают концевые планки 2, предварительно сваренные с фасонками 1. Их правильное поло­жение обеспечивают совмещением монтажных отверстий концевых планок с отверстиями в стойке фиксатора IV. Затем на копире раскладывают все остальные элементы, производят прихватку, ферму снимают с копира, кантуют и дособирают, как описано выше.

При достаточно большом количестве выпускаемых ферм одного типоразмера становится экономически целесообразным использо­вание более сложной и производительной оснастки, например при­способления, изображенного на рис. 14.39. Сборку выполняют на стенде 1, снабженном пневмоприжимами. Элементы фермы рас­кладывают по упорам и фиксаторам, одновременно зажимают

пневмоцилиндрами и жестко соеди­няют швами, оказавшимися в ниж­нем положении. С помощью рамки 2 собранную ферму сначала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд 3, причем в каж­дом из этих положений выполняют соответствующие швы. В это время на стенде 1 производят сборку сле­дующей фермы.

Использованию механизирован­ных поточных методов при из­готовлении ферм препятствует не только разнообразие типоразме­ров и небольшое число изделий в серии, но и низкая технологич­ность типовых конструктивных решений. Большое количество де­талей, составляющих ферму, усложняет сборочную операцию, при­водит к необходимости выполнения множества швов, различным образом ориентированных в пространстве, и требует кантовки со­бранного изделия при сварке. Качество получаемых соединений в значительной мере зависит от квалификации сварщиков и ряда других факторов, характерных для ручного производства. Совер­шенствование производства стропильных ферм требует создания поточных линий с установками контактной сваркиУЭто можно ви­деть на примере типовой стропильной фермы, разработанной в ЦНИИПСКе, показанной на рис. 14.40. В зависимости от на­грузки предусмотрены четыре типоразмера, отличающихся сечени­ем используемых профилей, тогда как размеры /=12 м и /г= 1,5 м остаются неизменными. Верхний пояс 1 состоит из двух горяче­катаных швеллеров, нижние пояса 2 и раскосы 3 — из одиночных гнутых швеллеров. Короткие отрезки таких швеллеров использо - 100
ваны как диафрагмы верхнего пояса 4, нижний узел объединен косынками 5. Рациональная схема фермы из ограниченного числа элементов позволяет механизировать сборку и выполнять соедине­ния дуговой или контактной точечной сваркой непосредственно в сборочном кондукторе без кантовки фермы.

Проект поточной линии ло изготовлению ферм предусматривает три нако­пителя элементов ферм с механизмами поштучной выдачи, три рольганга, авто­матический сборочный кондуктор и две машины для контактной точечной свар­ки. Швеллер 1 (рис. 14.41), входящий в состав верхнего пояса фермы, подается по рольгангу с приводными роликами до упора (ірис. 14.41,а, б). Элемент ниж-

него пояса 3 и раскос 4 подаются аналогично в соответствующие приемные секции сборочного кондуктора, расположенные ниже уровня плоскости фермы. Секции вместе с раскосом или элементом нижнего пояса автоматически при­поднимаются и каждая из них поворачивается вокруг соответствующей оси О таким образом, чтобы концы повернутых элементов оказались над стенкой швеллера 1 и косынкой 2. При опускании секций кондуктора происходит при­жатие сопрягаемых поверхностей. Таким же образом устанавливаются элементы левой части фермы, а затем сверху подаются и прижимаются парные детали пояса 5 и косынки 6. Завершение сборочной операции служит сигналом начала сварки. Точечные контактные машины специальной конструкции по Заданной программе перемещаются вдоль кондукторов и сваривают узлы парными точ­ками (рис. 14.41,в). Вместе со сварочной машиной перемещается механизм автоматической подачи диафрагм в виде коротких отрезков гнутого швеллера,

вставляемых между стенками верхнего пояса. По окончании сварки специальны­ми выталкивателями, ферма извлекается из кондуктора, приемные секции кон­дуктора возвращаются в исходное положение.

-Фермы крупных мостовых пролетных строений являются нега­баритными конструкциями. Это не позволяет изготовлять их цели­ком в условиях завода, а сварка на монтаже обычно не может обеспечить те высокие требования к качеству сварных соединений,

которые для мостовых конструк­ций являются обязательными. Поэтому стержневые элементы мостовых ферм обычно изготов­ляют сварными в условиях заво­да, тогда как соединения стерж­ней вузлах на монтаже собира­ют на высокопрочных болгах.

При изготовлении решетчатых конструкций все шире использу­ют трубы. Подготовка их к сбор­ке и сварке требует фигурной об­резки концов на специальных ма­шинах термической резки. Иногда концы труб относительно неболь­ших диаметров сплющивают, что упрощает их соединение в узлах дуговой сваркой. Сплющенные по концам трубы можно соеди­нять в пространственный узел ван­ной сваркой, как показано на рис. 14.42. Торцы сплющенных час­тей образуют ограниченное по периметру пространство, куда в про­цессе сварки вводят электрод или гребенку электродов. Такие узлы применяются в пространственно-стержневых несущих конст­рукциях большепролетных покрытий спортивных сооружений и рынков.

Изготовление решетчатых конструктивных элементов типа на­стилов для покрытия площадок и лестничных ступенек, а также сеток и каркасов арматуры железобетона осуществляют главным образом на автоматических установках и линиях.

Так, в установке, изображенной на рис. 14.43, из намотанных на барабаны 1 продольных проволок и выправленных и нарезанных поперечных проволок 9 контактной точечной сваркой изготовляется непрерывная сетка, разрезаемая на отрезки 8 заданной длины с помощью гильотинных ножниц 7. Продольные про­волоки проходят через пятироликовые правильные устройства 2 и направляю­щие втулки 3. Поперечные проволоки (стержни) по одной захватываются спе­циальным автоматическим механизмом из бункера-питателя и укладываются сверху на продольные проволоки перпендикулярно им. Штоки пневмоцилиндров 5 опускают верхние сварочные электроды, которые зажимают поперечную про­волоку во всех ее пересечениях с продольными проволоками. Подвод сварочного тока односторонний к нижним неподвижным электродам. Поперечная проволока после сварки с продольными проволоками захватывается крюками каретки 6, которая посредством двух пневмоцилиндров 4 перемещает всю сваренную часть сетки на заданный шаг. При этом тяговое усилие цилиндров 4 обеспечивает
протаскивание всех продольных проволок через правильные устройства 2 и разматывание катушек 1.

Решетчатый настил отличается от сетки тем, что имеет боль­шую жесткость, определяемую набором вертикально расположен­ных полос, соединенных поперечными стержнями (рис. 14.44). Схема автоматической линии для изготовления настилов показана на рис. 14.45,а.

Лента сечением 1250X2 мм из рулона 1 в агрегате 2 распускается диско­выми ножницами (рис. 14.45,6) на полосы шириной 25 мм, которые в периоди­чески действующем устройстве 6 (рис. 14.45,в) поворачиваются на 90° и по­даются в машину для контактной сварки 7 по каналам, фиксирующим шаг между ними.

Поперечные стержни из питателя 8 подаются под электроды машины по­парно (рис. 14.45,г) с шагом 50 мм. Электроды прижимают стержни к торцам полос и осуществляют рельефную сварку при прохождении тока от одного электрода к другому через стер­жень, полосу, медную подкладку, вторую полосу и второй стержень.

После сварки решетка перемеща­ется шаговым механизмом 9.

Ножницы 10 (рис. 14.45,д) разре­зают готовую решетку на отрез­ки заданной длины, которые по­ступают в штабелер 11, а затем на промежуточное складочное ме­сто 12. Штабелер (рис. 14.45,<?) имеет две направляющие } со звездочками 4, перемещающими по рольгангу 7, решетка заходит цепи 6 с траками 5. Перемещаясь в направляющие штабелера, кон­цы поперечных стержней попада­ют в промежутки 2 между трака­ми цепи и движутся вместе с

цепью, пока решетка полностью Рис. 14.44. Элемент решетчатого настила
не выйдет за пределы рольганга 7. Тогда включается поворот направляющих штабелера в направлении, показанном стрелками, и решетка под собствен­ным весом падает на рольганг 8. После накопления штабеля заданной вы­соты включается рольганг 8 и собранные в штабель решетки перемещаются на место промежуточного складирования.

В процессе работы ширину настила регулируют ограничением числа по­лос— лишние полосы наматывают на барабаны 3 и 4 (рис. 14.45,а), причем крайние идут в отход, а средние используются позднее для изготовления на­стилов. Подача ленты из рулона осуществляется периодическим включением агрегата 2, синхронизация этой подачи с работой сварочной машины 7 дости­гается поддержанием запаса ленты в виде петли в накопителе 5.

Объемные арматурные каркасы чаще всего представляют со­бой ряд продольных стержней, соединенных навитой по спирали проволокой, обычно меньшего диаметра, чем продольные стержни. На рис. 14.46 показана схема автоматической установки для изго­товления таких каркасов.

Проволоки для продольных стержней 1 поступают из катушек 7 с помощью правйльно-подающего устройства 6 в направляющие кронштейны 5, расположен­ные в пазах неподвижной планшайбы 4. Кронштейны 5 могут перемещаться

вдоль пазов в радиальном направлении с помощью ходового винта 10. Вокруг планшайбы по специальной кольцевой направляющей перемещается машина 9 для контактной сварки, имеющая сварочный трансформатор 3, ро­ликовые электроды 2 и бухту 8 с проволокой для скрепляющей спирали. Один из роликов 2 име­ет желоб, корректирующий поло­жение очередного витка спирали, а второй ролик контактирует только с продольным стержнем арматуры. Установка имеет уни­версальный характер; все три движения — подача продольных стержней, их перемещение в ра­диальном направлении и навивка спирали — управляются программ­ным устройством, позволяющим изменять размеры и форму кар­каса в широких пределах непо­средственно в процессе изготов­ления.

В строительстве в на­стоящее время основными элементами являются сбор­ные железобетонные кон - сірукции, изготовляемые индустриальными методами на заводах. Монолитные же­
лезобетонные сооружения строятся значительно реже. Методы, тех­ника и технология сварки арматурных элементов в значительной сте­пени определяются местом производства работ (завод, полигон, мон­тажная площадка). Контактная сварка наиболее производительна, но ее применение обычно ограничивается заводами и полигонами сборного железобетона. При изготовлении каркасов для монолит­ных железобетонных сооружений и выполнении монтажных соеди­нений сборного железобетона применяют главным образом элек - тродуговую, ванную и электрошлаковую сварку. Сборные железо­бетонные элементы обычно имеют закладные детали, расположен­ные в местах примыкания одного элемента к другому. При монта­же жилых зданий эти закладные детали сваривают ручной дуго­вой сваркой друг с другом либо непосредственно (рис. 14.47,а—в), либо с помощью дополнительных связующих элементов: пластин, уголков, швеллеров или арматурных прутков (рис. 14.47,г). В про­мышленности и при строительстве энергетических сооружений сты­ковку сборных железобетонных элементов нередко осуществляют сваркой арматурных стержней, выступающих из каждого сборного элемента.