Типы сварочных соединений (стр. 2 из 6)

Из перечисленных сварных соединений наиболее надежными и экономичными являются стыковые соединения, в которых действующие нагрузки и усилия воспринимаются так же, как в целых элементах, не подвергавшихся сварке, т.е. они практически равноценны основному металлу, конечно, при соответствующем качестве сварочных работ. Однако надо иметь в виду, что обработка кромок стыковых соединений и их подгонка под сварку достаточно сложны, кроме того, применение их бывает ограничено особенностями формы конструкций. Угловые и тавровые соединения также распространены в конструкциях. Нахлесточные соединения наиболее просты в работе, так как не нуждаются в предварительной разделке кромок, и подготовка их к сварке проще, чем стыковых и угловых соединений. Вследствие этого, а также из-за конструктивной форме некоторых сооружений они получили распространение для соединения элементов небольшой толщины, но допускаются для элементов толщиной до 60 мм. Недостатком нахлесточных соединений является их неэкономичность, вызванная перерасходом основного и наплавленного металла. Кроме того, из-за смещения линии действия усилий при переходе с одной детали на другую и возникновения концентрации напряжений снижается несущая способность таких соединений.

Кроме перечисленных сварных соединений и швов при ручной дуговой сварке применяют соединения под острыми и тупыми углами по ГОСТ 11534–75, но они встречаются значительно реже. Для сварки в защитном газе, сварки алюминия, меди, других цветных металлов и их сплавов применяют сварные соединения и швы, предусмотренные отдельными стандартами. Например, форма подготовки кромок и швов конструкций трубопроводов предусмотрена ГОСТ 16037–80, в котором определены основные размеры швов для различных видов сварки.

3. Сварка арматуры различных классов

В настоящее время в строительстве большой объем сварочных работ приходится на сварку арматуры железобетона. Сварку применяют при изготовлении сварных арматурных изделий, закладных деталей и монтажа сборных железобетонных конструкций (табл. 2).

Таблица 2

Способ сварки и его характеристики	Назначение	Положение стержней при сварке	Вид сварки
Дуговая:под флюсом без присадочного металла, автоматическая и полуавтоматическая	Изготовление закладных деталей: нахлесточное соединение стержней с плоскими элементами	Статическая и динамическая
	Тавровое соединение стержней с плоскими элементами	Вертикальное
Ванная под флюсом в инвентарных формах, полуавтоматическая	Стыковые соединения выпусков одиночных стержней арматуры в местах сопряжения арматуры изделий и сборных железобетонных конструкций	Горизонтальное Вертикальное	Статическая, динамическая и многократно повторяющаяся
Ванная одноэлектродная в инвентарных формах с гладкой внутренней поверхностью, ручная		Горизонтальное
Ванная одноэлектродная со стальной желобчатой подкладкой, ручная		Горизонтальная
Одноэлектродная ванно-шовная со стальной желобчатой накладкой, ручная открытой дугой голой легированной проволокой, многослойными швами со стальной желобчатой накладкой, полуавтоматическая		Горизонтальное Вертикальное
Одноэлектродная многослойными швами со стальной желобчатой подкладкой или без нее, ручная	Вертикальное	Статическая и динамическая
Протяженными швами	Горизонтальное	Статическая и динамическая
Ванная многоэлектродная в инвентарных формах с углублением для образования усиления шва	Горизонтальное	Статическая, динамическая и многократно повторяющаясяСтатическая и динамическая

Основными видами сварки при монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций являются ручная дуговая и полуавтоматическая сварки покрытыми электродами или сварочной проволокой соответственно. Для армирования железобетонных конструкций применяют горячекатаную сталь по ГОСТ 5781–75*, круглую, гладкую и периодического профиля, которая в зависимости от механических свойств подразделяется на 5 классов: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V (табл. 3).

Таблица 3

Класс арматуры	Способы сварки
Класс арматуры	протяжными швами	многослойными швами, ванная многоэлектродная, ванная одноэлектродная
A-I	Э42А-Ф – УОНИ 13/45, СМ-11, УП2/45, Э42-Т – АНО-5, АНО-6, АНО-1, Э46-Т – АНО-3, АНО-4, МР-1.МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ЗРС-2	Э42А-Ф – УОНИ 13/45, СИ-11, УП-2/45
А-II	Э42А-Ф – УОНИ 13/45, СМ-11.УП 2/45, ОЗС-2, Э42Т – АНО-5, АНО-6, АНО-1, Э46Т-АНО-3, АНО-4, МР-1, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ЗРС-2	Э42А-Ф – УОНИ 13/45, СМ-11, УП2/45, ОЗС-2, Э50А-Ф – УОНИ 13/55, ДСК-50, УП 2/55, К-5А, Э55-Ф – УОНИ 13/55У
A-III	Э42А-Ф – УОНИ 13/45, СМ-11, УП2/45, ОЗС-2 Э50А-Ф – УОНИ 13/55, ДСК-50, УП 2/55, К-5А Э55-Ф – УОНИ 13/55У	Э50А-Ф – УОНИ 13/55, ДСК-50, УП 2/55, К-5А, Э55-Ф – УОНИ 13/55У

Примечания:

1. Марки сварочной проволоки указаны в порядке, предпочтительном к применению.

2. Диаметр сварочной проволоки сплошного сечения 2–2,5 мм, порошковой проволоки – 2–3 мм.

3. Звездочкой отмечена марка сварочной проволоки, используемая только при сварке арматуры класса А-II марки 10ГТ.

Стержни арматурной стали класса А-1 должны выпускаться круглыми гладкими; стержни классов А-II, А-III, А-IV и А-V периодического профиля. Каждый класс арматурной стали должен соответствовать ГОСТ 5781–75*.

4.Технологические особенности, которые необходимо учитывать при сварке арматуры и закладных деталей

Сварка стержней арматуры железобетона в монтажных условиях

В железобетонных конструкциях соединение стержней арматуры осуществляется, как правило, одним из электродуговых способов сварки или полуавтоматическим, а именно:

– без стальных скоб-накладок;

– на стальных скобах-накладках;

– с круглыми накладками или с нахлестом;

– в инвентарных формах (медных или графитовых);

– внахлест или втавр с плоскими элементами.

Перед сборкой узлов спряжений стержней арматуры следует убедиться в соответствии классов стали, размеров и взаимного расположения соединяемых элементов проектным и соответствиям ГОСТ 10922–92 собранных стыков под сварку.

Выпуски стержней, закладные изделия и соединительные детали должны быть очищены до чистого металла в обе стороны от кромок или разделки на 20 мм от грязи, ржавчины и других загрязнений. Вода, в том числе конденсационная, снег или лед должны быть удалены с поверхности стержней арматуры, закладных деталей и соединительных деталей путем нагревания их пламенем газовых горелок или паяльных ламп до температуры не выше 100 °С.

При увеличенных, по сравнению с требуемыми, зазорах между стыкуемыми стержнями допускается применение одной вставки, которые должны изготовляться из арматуры того же класса и диаметра, что и стыкуемые стержни. При сварке стержней встык с накладками увеличение зазора должно компенсироваться соответствующим увеличением длины накладок.

Длина каждого выпуска арматуры из тела бетона должна быть не менее 150 мм при нормальных зазорах между торцами стержней и 100 мм – при применении вставки. Следует стремиться изготавливать изделия так, чтобы длина выпусков позволяла вести монтаж и сварку без вставок, т.е. подгонку зазора между выпусками производить на месте монтажа, используя газовую резку.

Сборные железобетонные конструкции, монтируемые только на выпусках, должны собираться в кондукторах, обеспечивающих проектное положение. Сварка стержней железобетонных конструкций, удерживаемых краном, не допускается.

Сборные железобетонные конструкции, имеющие закладные детали, следует собирать на прихватках. Прихватки должны размещаться в местах последующего наложения сварных швов. Длина прихваток должна составлять 15–20 мм, а высота (катет) – 4–6 мм. Количество прихваток должно быть не менее двух. Выполнять прихватки следует, применяя те же материалы и такого же качества, что и материалы для основных швов. Перед сваркой основных швов поверхность прихватки и соседних участков должна быть очищена от шлака и брызг металла. Прихватки должны выполнять обученные сварщики, имеющие удостоверения на право производства этих работ.

Не допускается наличие ожогов и подплавления от дуговой сварки на поверхности рабочих стержней. Ожоги должны быть зачищены абразивным кругом на глубину не менее 0,5 мм. При этом уменьшение площади сечения стержня (углубления в основной металл) не должно превышать 3%. Место механической зачистки должно иметь плавные переходы к телу стержня, а риски от абразивной обработки должны быть направлены вдоль стержня. Резка концов стержней электрической дугой при сборке конструкций или разделке кромок стержней не допускается. Указанные операции следует выполнять специальными электродами для резки арматуры марки ОЗР-2.

Ручная дуговая сварка арматуры протяженными швами

Ручная дуговая сварка арматуры применяется для стыковки вертикальных и горизонтальных стержней. Сварное соединение может быть нахлесточным и с накладками. Нахлесточное соединение выполняют, как правило, протяженными швами, но могут быть применены и дуговые точки. Кроме того, возможны соединения арматурных стержней с длинной и короткой нахлесткой, а также с односторонним или двусторонним швом (рис. 1).

Рис. 1. Нахлесточное сварное соединение арматуры протяженными швамиа – с длинной нахлесткой в односторонним швом; б – с короткой нахлесткой и двусторонними швами