3. Материалы, применяемые в мк.

   1. Виды материалов

В настоящее время основным материалом, применяемым в металлоконструкциях, является сталь. Кроме того, при соответствующем обосновании применяются алюминиевые сплавы. В опорных частях при работе на большие сжимающие усилия, а также при наличии сильной агрессивной среды применяется чугун. Работа стали и алюминиевых сплавов аналогична, поэтому далее подробно будем рассматривать только сталь.

2. Соединения в МК. Основные виды соединений, которые используются в МК

Наиболее распространенными являются сварные соединения, что связано с такими их преимуществами:

• высокая прочность и надежность;

• простота выполнения;

• высокий уровень механизации и автоматизации;

• экономия металла по сравнению с болтовыми соединениями, благодаря отсутствию ослаблений отверстиями и вспомогательных деталей;

Однако сварным соединениям свойственны и некоторые недостатки:

• для выполнения сварных соединений необходимо специальное оборудование;

• остаточные деформации и напряжения вследствие пластических деформаций при неравномерном нагреве и охлаждении металла;

• высокая концентрация напряжений вблизи швов и в самих швах, что уменьшает прочность при действии повторных и вибрационных нагрузок;

Болтовые соединения широко используются во время монтажа конструкций. Они не требуют специального оборудования, отверстия под болты являються значительно меншими концентраторами напряжений. Отсутствие температурних воздействий обеспечивает необходимую надежность соединений при действии динамических нагрузок.

Заклепки используются в последнее время очень редко в основном в конструкциях из алюминиевых сплавов и при действии значительных динамических нагрузок. Это связано с необходимостью использования специального оборудования.

1. Сварные соединения. Классификация сварных швов и соединений

Классификация сварных швов. По конструктивным признакам различают стыковые, угловые и прорезные швы.

Стыковыми швами соединяют элементы, которые располагаются в одной плоскости. Эти швы создают наименьшую концентрацию напряжений, но при соединении элементов значительной толщины ( для обеспечения полного провара ) необходима дополнительная специальная обработка кромок.

Рис. 4.1. Стыковые швы.

Угловые швы образуются при наплавлении в угол между гранями элементов. Швы, параллельные линии действия усилия, называются фланговими, а перпендикулярные – лобовыми.

Фланговые швы Лобовые швы

Рис. 4.2. Типы угловых швов.

Угловые швы создают значительную концентрацию напряжений.

Прорезные швы получаются при заполнении металлом прорезей и отверстий в соединяемых элементах. К этому виду относятся электрозаклепки, которые создаются благодаря проплавлению насквозь одного из соединяемых элементов.

По назначению швы разделяются на рабочие (расчетные), которые передают усилия близкие к их несущей способности, и конструктивные, которые служат для фиксации элементов.

По протяженности различают швы сплошные и прерывистые (шпоночные).

По положенню в пространстве во время сваривания швы разделяют на нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные.

Рис. 4.3. Положение швов в пространстве:

I – нижнее; II – вертикальное; III – потолочное.

Наиболее производительной является автоматическая сварка. Она широко применяется для соединения элементов балок и колонн (так называемая сварка «в лодочку»). Автоматическая сварка выполняется под слоем флюса.

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа или аргона менее продуктивна , но при этом сварку можно выполнять в любом пространственном положении.