Сварка стальных строительных конструкций
Первые металлические конструкции выполнялись с помощью клепки. Инженером Шуховым Б.Г в 1883 году в г. Баку был предложен первый цилиндрический резервуар для нефтепромыслов. Далее им были созданы перекрытия зданий Нижегородской выставки, ГУМа в Москве, мартеновских цехов, мостов и др. Началом применения сварки в строительстве является 1920 год, когда в г. Владивостоке была сварена строительная ферма длиной 25 м. В начале 30-х годов стали проводиться планомерные научно-исследовательские работы в области сварки строительных конструкций. Были разработаны конструкции сварных ферм, колонн, подкрановых балок и др. В 30…40-х годах были разработаны и построены сварные каркасы зданий мартеновских и конверторных цехов (Новокузнецкий ,Магнитогорский и Макеевский металлические комбинаты, завод «Азовсталь» и др.) В 1930 г в Магнитогорске были сварены газопроводы горячего дутья и воздухонагреватели домны. В 1941 г. Шуховым В.Г. был построен первый 11-и км нефтепровод. Первые стальные резервуары емкостью 300 м 3 были построены в 1929 г. тоже Шуховым В. Г. Начиная с 1938 г сварные резервуары более 5000 м3 широко применяются в нефтяной промышленности. В 1950-х годах был разработан индустриальный метод изготовления резервуаров (на заводе сваривают и сворачивают в рулоны полотна днища и стенок резервуара. На строительной площадке рулон разворачивают и сваривают между собой. Кровля также может изготовляться на заводе в виде отдельных элементов. В 1939 г. был построен первый арочный цельносварной железнодорожный мост через реку Исеть (140 м длиной). Однако конструктивно сварные мосты не были достаточно обоснованы по выбору основного и сварочного материала, по условиям внешнего воздействия. Поэтому часто применялись клепанные мосты. В 1946 г были разработаны серии пролетов мостов сварных автодорожных (21,6 м; 32,4 м; 42,5 м ) и клепано-сварных (52,5 м и 83,2 м). Мосты конструировались из стали повышенной прочности и с предварительным напряжением. С 1948 г были созданы цельносварные конструкции высотных зданий в Москве (Министерство иностранных дел, гостиница «Украина»).В 1936 г была построена первая стальная радиомачта из рельсов (200 м). Стальные конструкции по условиям работы делятся на 4 группы: 1 - работающие в особо тяжелых условиях (подкрановые балки, эстакады, опоры транспортных средств,…);
2 - работающие при статических нагрузках (фермы, балки перекрытий, опоры,…);
3 - вспомогательные конструкции ( трапы, площадки, ограждения,…). В зависимости от этих групп и климатических зон выбираются материалы (марки сталей, флюсы, электроды, …) и режимы наплавки. Сварные конструкции изготовляют из проката. Его правят на вальцах, грунтуют, размечают и режут. На автоматических поточных линиях производится резка и сварка без предварительной разметки. Сварку элементов конструкций проводят на стеллажах, стендах, кондукторах, вращателях и манипуляторах. В процессе сварки кроме широко распространенных кувалды и лома, используются струбцины, эксцентриковые зажимы, домкраты, винтовые распорки, клиновые стяжные приспособления и другая оснастка. При сварке резервуаров эффективен метод рулонирования, но в трудно доступных местах проводят и полистовую их сборку. Рулонные заготовки днищ и корпусов цилиндрических резервуаров сваривают из листового проката на 2-х ярусной установке механизировано сварочными тракторами под слоем флюса. На верхнем ярусе проваривают швы с другой стороны листа. На контрольной площадке проверяют качество швов и грунтуют полотнища. Далее наметывают его на шахтную лестницу резервуара или кольцевые каркасы и транспортируют на место установки. Листы днища укладываются от центра к краям и укрепляют сборочными приспособлениями. По окружности делают прямые (до объемов менее 5000 м 3 ) или сегментные ( при объемах более 5000 м3 ) окрайки. Сварку выполняют ручной электродуговой сваркой в 2 слоя, или механически порошковой проволокой ПП-АН3, или сварочными автоматами. Сварка решетчатых конструкций (стропильные фермы, опоры линий электропередач, мачты,…) выполняется в среде защитных газов или применяется порошковая самозащитная проволока, во многих случаях используется электроконтактная сварка. Сборка элементов конструкций выполняется с помощью кондукторов, пневматических и винтовых прижимов и фиксаторов. После прихватки ручной электродуговой сваркой соединений освобождают прижимы и переносят форму в кантователь для основной сварки конструкции. Сварка при низких температурах. В зависимости от марки стали и толщины металла и вида металлоконструкции устанавливается минимально допустимая температура сварки без нагрева. Углеродистые стали допускают более низкую температуру сварки, чем низколегированные. Чем тоньше металл, тем может быть допустима более низкая температура сварки. При очень низких температурах (менее -50 С) для выполнения сварочных работ необходимы специальные укрытия (тепляки, пневматические оболочки). Источник: Н.В. Храмцов. Металлы и сварка (лекционный курс) См. также: Технология сварки стальных конструкций промышленных зданий и сооружений
| 
