Основные соединения металлоконструкций
В строительстве используют следующие основные виды соединений металлоконструкций: с помощью сварки, болтовые, на заклепках. Наиболее распространенными являются сварные соединения, хотя болтовые и заклепочные соединения известны ранее. Изобретателем сварки является отечественный ученый М. М. Бернардос. В 1882 году он запатентовал способ соединения и разъединения металлов под действием электрического тока, в котором предлагается разогревать металл электрической дугой с использованием неплавких углеродных электродов.
Этот процесс был усовершенствован российским ученым М. Г. Лукьяновым, который в 1888 предложил способ сварки электродом, который плавится.
В 20-х годах прошлого века идеи сварки разрабатывал Д. А. Дульчевский, а с конца 30-х годов — академик Е. О. Патон, который ввел более шести методов сварки, используемых и сегодня, в частности при таких работах, как монтаж технологических металлоконструкций. Сейчас дело академика продолжают ученые Украинского института электросварки, который является ведущим научно-исследовательским учреждением мирового масштаба.
Широкое применение сварных соединений обеспечивают такие их преимущества:
— Высокая прочность и надежность;
— Отсутствие промежуточных деталей и отверстий (что упрощает конструкцию);
— Простота выполнения;
— Экономия металла на 10-20% по сравнению с болтовыми и заклепочными соединениями (из-за отсутствия ослаблений и промежуточных деталей);
— Высокий уровень механизации и автоматизации процессов сварки.
Одновременно сварные соединения имеют определенные недостатки:
— Остаточные деформации и напряжения вследствие неравномерного нагрева и остывания металла;
— Значительные концентрации напряжений вблизи и непосредственно в швах, что приводит к снижению прочности при повторных и вибрационных нагрузках;
— Для выполнения сварного соединения требуется специальное оборудование.
В строительстве наиболее широко используют электродуговое сваривание. По уровню механизации и автоматизации процессов различают следующие его виды: ручное, полуавтоматическое (автоматизированная подача свариваемых материалов и ручное перемещение дуги вдоль шва) и автоматизированное сваривание (все операции автоматизированы).
Расплавленный металл изолируется от воздействия атмосферного воздуха слоем шлака, флюса или струей защитного газа. Соединение с помощью заклепок используют в металлических конструкциях с 20-х годов XIX века. Болтовые соединения появились практически одновременно с чугунными конструкциями (около середины XVIII века).
Дата публикации: 24.07.2014, 23:36
Вопрос-ответ
Какие основные виды соединений металлоконструкций используются в строительстве?
В строительстве применяют сварку, болтовые соединения и соединения на заклепках. Среди них наиболее распространены сварные соединения, но болтовые и заклепочные также широко применяются в зависимости от требований проекта.
Какие преимущества сварных соединений делают их самыми востребованными?
Сварные соединения обладают высокой прочностью и надежностью, отсутствием промежуточных деталей и отверстий, что упрощает конструкцию, простотой выполнения, экономией металла на 10-20% по сравнению с болтовыми и заклепочными соединениями, а также высоким уровнем механизации и автоматизации сварочных процессов.
Кто внес вклад в развитие сварки и какие методы используются сегодня?
Исторически развитие сварки началось с М. М. Бернардоса, который запатентовал способ соединения металлов электрической дугой с неплавкими углеродными электродами (1882). Затем М. Г. Лукьянов предложил плавящийся электрод (1888). В последующие годы идеи развивали Д. А. Дульчевский и академик Е. О. Патон, который ввел более шести методов сварки. В современном строительстве широко используются методы электродуговой сварки, различающиеся по уровню механизации: ручное, полуавтоматическое и автоматизированное сваривание.
