Соединение двутавровых балок

Соединение двутавров

Самым надежным металлическим профилем для возведения металлоконструкций является двутавр. Крепление двутавра к двутавру выполняют сваркой встык между собой при создании несущих конструкций межэтажных перекрытий, куполов и арок. Преимуществом метода является обеспечение высокой надежности соединений.

Особенности сваривания

Сначала сваривают стыки и стенки поясов двутавров. В балках стыковые швы являются основными. Чтобы уменьшить остаточное напряжение необходимо варить без закреплений в обрабатываемых листах.

Как правильно сварить двутавры?

Необходимо следить, чтобы между стыкующимися кромками зазор был в допустимых пределах, иначе все усилия будут сведены на нет. Правильное расположение осей проверяется с помощью длинной линейки. Если имеется смещение, его легко убрать посредством клина. Необходимый зазор выполняется с помощью сборочной планки. Стык сваривают высококачественными электродами или под флюсом, также можно применять полуавтомат.

Как приварить двутавр к двутавру?

  • Сварка в горизонтальном положении. Выполнять работы легче, если поясные швы сваривают «в угол» двумя автоматами, а вертикальная стена находится в горизонтальном положении. Ось в продольном направлении искривляется минимально, поскольку прогиб по горизонтали практически удален за счет обратного прогиба после сварки второй пары.
  • Сварка в вертикальном положении. Остаточный прогиб виден в месте, где сделана первая пара швов.

    Как сваривать двутавровые балки

    Когда сварные соединения двутавров выполнены, проводят разметку поперечных ребер жесткости. Приваривают их вручную или полуавтоматом.

Чтобы выполнить узел крепления одного отрезка двутавра к другому двутавру, используют накладки. Перед установкой накладок с двух сторон от стенки и снаружи полок, нужно обрезать их по форме ромба и обварить косыми швами. Такие работы необходимы, чтобы выступающие полки не препятствовали наложению сварочного шва по стороне накладок. Рекомендуется располагать накладки симметрично продольной оси балки. Такой способ станет отличным решением для выполнения конструкций, испытывающих незначительную нагрузку. Причиной является свойство накладок концентрировать напряжение у швов, поскольку форма сечения изменяется.

Смотрите также:

Однотавровые и двутавровые балки – это неотъемлемая часть строительства. Они изготавливаются и должны использоваться согласно стандартам. Двутавровые балки (двутавры) относятся к одному из самых надежных профилей, используемых для создания металлоконструкций, которые впоследствии будут испытывать сильные нагрузки. Так, двутавры могут брать на себя разные функции: настил, главные или вспомогательные балки, колонны и т.д.

Сборка металлоконструкции с использованием двутавров требует большого внимания именно потому, что необходимо учитывать предстоящие нагрузки на всю конструкцию и места соединения балок. Для соединения двутавровых балок можно использовать метод сварки или болтового крепления, путем опирания сверху или примыкания сбоку.

Как правильно сварить двутавровые балки между собой?

  • Один из способов заключается в том, что двутавры привариваются к прокладке, а сама сварка осуществляется по контуру профиля, используя угловые швы.

    Стыковка двутавровых балок

    Преимущество этого метода заключается в том, что не требуется разделять кромки балок.

  • Способ сварки балки со стеной включает использование накладок, которые монтируются симметрично по отношению к продольной оси балки. Накладки обрезаются и обвариваются косыми швами, чтобы избежать проблем с наложением сварного шва по стороне накладки.

Эти два метода сварки рекомендуется применять при строительстве и возведении конструкций малоответственных или с незначительной нагрузкой в будущем.

Как правильно сварить двутавровую основную балку с второстепенной?

Этот метод используют при сварке главной и второстепенных балок, когда возводят несущие конструкции перекрытий между этажами, арок, куполов и т.д. Преимущества метода заключаются в том, что он дает большую надежность, при этом не отличается сложностью исполнения, как предыдущие два метода. Суть его такова:

  • в верхней части основной балки (1) надо сделать треугольные вырезы (3) (обязательно точного размера);
  • приварить накладку (3) к нижней части основной балки (1);
  • в нижней части второстепенной балки (2) сделать вырезы, равные половине ширины нижней части основной балки;
  • верхнюю часть второстепенной балки (2) сформировать в такую же треугольную форму, как и вырезы в верхней части основной балки (1);
  • монтаж второстепенной балки (2) осуществлять после монтажа основных балок (1) методом использования накладки.

Финальный этап – монтаж методом примыкания верхних частей и стенок; также к нижним частям балок приваривается накладка.

Как правильно соединить балки болтовым соединением?

Во-первых, этот метод относится к разъемным, и его применяют, когда необходимо часто осуществлять монтаж и демонтаж отдельно взятого узла металлоконструкции из двутавровых балок. Преимущества болтового соединения заключаются в том, что:

  • в конструкции будет отсутствовать остаточное напряжение;
  • конструкция будет устойчива к вибрационным и ударным нагрузкам;
  • не обязательно приглашать профессионалов, чтобы произвести монтаж или демонтаж, но определенные навыки все-таки потребуются.

Чтобы добиться абсолютного качества сварки балок, потребуются не только навыки и сноровка, но и качественные материалы и оборудование. Компания Welding Materials предлагает разнообразный и обширный каталог сварочного оборудования и расходных материалов высокого качества, приобрести которые можно по доступным ценам и с доставкой в любой регион России.

Возведение современных зданий невозможно без надежных металлических конструкций. Двутавр используется в тех случаях, когда нужно создать металлоконструкцию, способную выдержать высокую нагрузку.  По сравнению с другими профилями двутавры имеют большой момент сопротивления.  Помимо этого, изготовление двутавровых балок в несколько раз выгоднее, при этом расход сырья остается минимальным. Таким образом, использование таких балок в каркасном строительстве удешевляет фундаментные работы, снижает вес объекта и сокращает срок его сдачи в эксплуатацию.  

Купить двутавровую балку в Ростове-на-Дону

Область использование двутавровых балок: колонны, главные или вспомогательные балки и т.п.

Понятие двутавров и их виды

Заводы выпускают сразу несколько видов двутавров в зависимости от области применения последних.  В основе классификации лежит расположение граней полок. Например, обыкновенные двутавровые балки с нумерацией высоты  от 10 до 60 имеют уклон внутренней грани полок, а изделия с параллельными гранями полок производятся только по  ГОСТ 26020-83. Их ширина 0.4 м, а высота до 1 м.

Изделия с уклоном внутренних граней делятся на:

  • Обычные со стандартом качества по ГОСТ 8239 89.

  • Специальные со стандартом качества по ГОСТ 19425 74.

Обратите внимание, что у большей части двутавров стены гораздо толще, чем требуется для нормальной устойчивости.

Жесткость балок отличается от основных осей за счет малой ширины полок.

По ширине двутавровые балки тоже имеют специальную классификацию:

  • Узкополочные;

  • Среднеполочные по ГОСТ 8239-89;

  • Широкополочные балки  по ГОСТ 26020-83 выполнены таким образом, что грани полок размещены параллельно друг другу (HEA (IPBL), HEB (IPB), HEM (IPBv));

  • Колонные с одинаковой высотой профиля и шириной полки;

Способы соединения двутавровых балок

Скрепить двутавровые балки можно или при помощи болтов или же сварки. Давайте остановимся на каждом способе подробнее.

Болтовое соединение

Такой способ хорош тем, что при частом монтаже и демонтаже конструкций отдельные узлы конструкции достаточно просто отсоединяются. Кроме того, вы можете самостоятельно собирать и разбирать их.

Преимущества болтового соединения перед сваркой:

  • В конструкции отсутствует остаточное напряжение;

  • Устойчивость к ударам и вибрациям;

  • Простота демонтажа\монтажа.

Недостатки болтового соединения:

  • Сечения элементов ослабляются из-за болтовых соединений;

  • Вероятность того, что металлические болты начнут ржаветь;

  • Болтовое соединение более трудоемкое и затратное из-за того, что необходимо применять дополнительные элементы для усиления конструкции;

Высокой эффективностью обладают фланцевые (арматурные) соединения, но из-за повышенной деформативности они мало распространены.

Сварка двутавровых балок

Во время изготовления сварных балок сначала сваривают стенки и стыки поясов. Это связано с тем, что стыковые швы поясов являются основными в балках. Для уменьшения остаточного напряжения их следует варить без закреплений в обрабатываемых листах.

Следите, чтобы зазор между стыкующимися кромками длистов  не выходил за пределы допустимых отклонений, иначе в дальнейшем это может свести на “нет” все усилия. Чтобы проверить правильное положение осей листов, возьмите простую длинную линейку, приложите ее к оси или же сразу к боковым кромкам.  Если они все-таки сместились, то смещение легко устраняется при помощи обычного клина, а нужный зазор устанавливается при помощи сборочной планки. Далее стык сваривается или полуавтоматом, или высококачественными электродами, или под флюсом. К слову, если вы решили использовать сварку под флюсом, то заранее позаботьтесь о том, чтобы расплавленный металл и шлак не протекли во время работы.

Особое внимание уделите сварке стыков балок. Монтажные стыки создаются таким образом: в самом начале сваривается стык вертикальной стены, потом пояса.

После всех операций заварите стык пояса, т.к он работает на сжатие. После того, как стыки балки соединены, доварите поясные швы там, где остались незаваренные участки. Такую сварку следует проводить только электродами высокого качества.

В тех случаях, когда балка оказывается слишком высокой (сборка элементов мостовых пролетных строений), ее стенка может состоять по ширине сразу из нескольких продольных листов. Они или свариваются встык, или при помощи специальных ребер жесткости (горизонтальные) двумя угловыми швами втавр.

Также вы можете использовать установку со сборочной скобы с увеличенным числом вертикальных прижимов для сборки подобных балок.

Если поясные швы свариваются сразу двумя автоматами “в угол” при горизонтальном положении вертикальной стены, то производительность работы вырастет. При этом продольная ось балки искривляется минимально, т.к горизонтальный прогиб после наложения первой пары швов будет почти удален обратным прогибом после  сварки второй пары.

Если сварка происходит в вертикальном положении, то остаточный прогиб будет виден при вогнутости балки в сторону пояса в месте, где сделана первая пара швов.  Как только сварка закончена, происходит разметка поперечных ребер жесткости. Они привариваются или полуавтоматом, или вручную.

Для того, чтобы соединить два  отрезка двутавров, используйте накладки. Работают они таким образом: перед тем, как установить накладки по обе стороны от стенки и снаружи полок, обрежьте их в форме ромба и обварите косыми швами. Это делается для того, чтобы выступающие полки не мешали наложению сварочного шва по стороне накладок. Располагайте накладки симметрично с продольной осью двутавровой балки.

Данный способ подходит только для минимально загруженных конструкций, потому что накладки имеют свойство концентрировать напряжение у швов, т.к меняется форма сечения.

Как скрепить между собой двутавровые балки

Чтобы соединить главную и второстепенную балки, формирующие несущие покрытия между этажами или каркасы крыш\куполов, используется следующий способ:

  1. Для начала сделайте равнобедренные треугольные вырезы в верхней полке первой главной балки, при этом угол вершины должен составлять 90°.

  2. Далее прикрепите накладку к нижней полке главной балки.

  3. В то же время в нижней полке второстепенной балки делаются разрезы на 1\2 ширины нижней полки главной балки.

  4. Верхняя полка вспомогательной балки срезается так, чтобы получился такой же , как и у главной, равнобедренный треугольник с углом в вершине 90°.

  5. После того, как монтаж главных балок путем установки на накладку закончен, монтируются второстепенные балки. Следом за этим свариваются примыкания верхних полок и стенок.

  6. В самом конце к нижним полкам балок приваривается накладка.

В стыке стенки нижней полкой главной балки с второстепенной необходимо оставить зазор 3÷3,5мм.

Сварка двутавра встык

Как сварить или скрепить двутавры между собой

Двутавр самый надежный металлический профиль для создания металлоконструкций, предназначенных для восприятия сильных нагрузок. При их сборке необходимо особое внимание уделять способу соединения двутавров, которое должно иметь нагрузочную прочность, соизмеримую с механической прочностью двутавра. Выполнить такое соединение можно сваркой или болтовым креплением.

Чаще всего двутавры выполняют функции балок в балочных клетках (могут быть балками настила, главными балками, вспомогательными балками, колоннами). Соединение двутавровых балок может быть выполнено опиранием сверху или примыканием сбоку. В месте опирания конца балки создаются опорные ребра жесткости, передающие реакцию балки в опору и привариваемые к стенкам балки. При этом необходимо совпадение центра опорного ребра с осью полок колонны.

Удлинение двутавров

Для сварки двух отрезков двутавра, находящихся на одной прямой может использоваться такой способ:

В этом случае стыкуемые двутавры привариваются к прокладке с двух сторон по контуру профиля угловыми швами. При этом можно не производить разделку кромок двутавров.

Более распространен способ соединения двутавровых балок с помощью накладок:

Накладки устанавливаются с обеих сторон стенки и снаружи полок. Поскольку накладки необходимо обварить по периметру, а выступающие полки создают трудность для наложения сварочного шва по стороне накладки, параллельной грани полки, то накладки целесообразно обрезать или сделать в форме ромба и обварить косыми швами. Располагать накладки необходимо симметрично относительно продольной оси двутавра и прижимать к нему плотно с помощью струбцины.

Использование прокладок и накладок приводит к концентрации значительных напряжений у швов из-за резкого изменения формы сечения, поэтому данные способы используются в малоответственных или незначительно нагруженных конструкциях.

Соединение балок с одинаковой высотой

Описанный способ разработан для соединения главной и второстепенной балок, формирующих несущий каркас куполов, межэтажных перекрытий, площадок и т. п. Это соединение отличается улучшенной надежностью, не большей сложностью в изготовлении, чем при соединении балок приваркой накладки на нижние полки, и исключением ее прогиба.

В верхней полке главной балки (1) формируются равнобедренные треугольные вырезы (4) с углом в вершине 85÷90°. К нижней полке главной балки (1) сваркой крепится накладка (3). В нижней полке второстепенной балки (2) формируются вырезы на половину ширины нижней полки главной балки (1). Верхняя полка вспомогательной балки (2) срезается до формы равнобедренного треугольника (угол в вершине 85÷90°). Второстепенные балки монтируются после окончания монтажа главных балок путем установки на накладку. Затем выполняется монтажная сварка примыканий верхних полок и стенок. В последнюю очередь приваривается накладка к нижним полкам соединяемых двутавровых балок.

В стыке стенки второстепенной балки с нижней полкой главной балки необходимо обеспечить зазор 3÷3,5мм.

Болтовое соединение двутавров

Такой способ соединения является разъемным и используется, например, при необходимости частого или трудоемкого монтажа/демонтажа определенного конструкционного узла. Кроме того, крепление на болтах и гайках лишено таких недостатков, присущих сварочному соединению, как:

  • остаточные напряжения, приводящие к короблению металла,
  • невысокая стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам,
  • сложность мероприятий по контролю качества,
  • необходимость привлечения квалифицированных сварщиков.

У нас можно недорого купить: