Классификация сварных конструкций.

Типы балок и область их применения

Балками называются элементы конструкций, работающие в ос­новном на поперечный изгиб (в отдельных случаях они работают и на косой изгиб или на кручение).

Балки являются наиболее распространенными элементами кон­струкций.

Сварные стальные балки изготавливаются для замены горячекатаных двутавровых балок. Сварные балки применяются для изготовления несущих конструкций, а именно, стропильных и подстропильных ферм и балок, а также рамных конструкций, эстакад, мостов, подкрановых путей, вагонов, пло­тин, самолетов, кранов, станков, каркасов зданий. Особенно эффективны сварные балки в большепролетных конструкциях промышленных зданий, цехов и других сооружений. Также, сварная балка используется для строительства опор здания, благодаря чему снижается масса всей конструкции. Во всех случаях служебное назначение балок заключается в том, чтобы, приняв нагрузку от других элементов конструкции, передать ее на опоры.

Сварная балка – балка бывает следующих типов: тип «Б»; тип «К»; тип «Ш». Прокатные, сварные, простые, составные, разрезные, не разрезные.

 

Классификация сварных конструкций.

1) В зависимости от способа, которым были получены заготовки, бывают:

-Лито-сварная или лито-штампосварная конструкция; -листовая; -ковано-сварная; -штампо-сварная.

2) По назначению: -судовые; -строительные; -авиационные; -вагонные; транспортные и прочие.

3) В зависимости от определенных характерных особенностей их работы.

-Балки – конструкционные детали, которые предназначены для работы на поперечный изгиб. С помощью жесткого соединения балок получают, так называемые, рамные конструкции.

-Колоны. Эти детали работают обычно на сжатие, в том числе с продольным изгибом.

-Конструкции решетчатые – состоят из стержней, которые соединяются в узлах так, чтобы они испытывали сжатие или растяжение. Такие конструкции бывают разных видов – это и мачты, и фермы, и арматурные сетки и т.д.

-Конструкции, эксплуатирующиеся под сильным давлением. При изготовлении таких конструкций очень важно выполнение требований по герметичности соединений. К таким конструкциям обычно относят трубопроводы всех назначений, различного вида сосуды и емкости.

-Корпусные транспортные конструкции. Эти конструкции подвергаются в основном динамическим нагрузкам. Они должны иметь высокие показатели жесткости и небольшой вес. К таким конструкциям относятся корпуса вагонов, кузовов автомобилей и пр.

-Еще один тип сварных конструкций – это разнообразные детали аппаратов, техники и машин. Такие конструкции используются при неоднократно повторяющихся, переменных нагрузках. Главное характерное требование к таким деталям – это точные размеры, которые достигаются в ходе работы над заготовками. К таким конструкциям можно отнести: валы, станины, колеса.

3. Нагрузки, действующие на сварные конструкции.

По способу приложения нагрузки делятся на: сосредоточенные и распределенные. Сосредоточенные нагрузки передают свое действие через, очень малые площади. Примерами таких нагрузок могут служить давление колес железнодорожного вагона на рельсы, давление тележки тали на монорельс и т. д. Распределенные нагрузки действуют на сравнительно большой площади. Например, вес станка передается через станину на всю площадь соприкосновения с фундаментом.

По продолжительности действия принято различать постоянные и переменные нагрузки. Примером постоянной нагрузки может слу­жить давление подшипника скольжения — опоры валов и осей — и его соб­ственный вес на кронштейн.

Переменной нагрузке подвержены в основном детали механизмов пери­одического действия. Одним из таких механизмов служит зубчатая переда­ча, у которой зубья в зоне контакта смежных пар зубчатых колес испыты­вают переменную нагрузку.

По характеру действия нагрузки могут быть статическими и динамическими. Статические нагрузки почти не изменяются в тече­ние всего времени работы конструкции (например, давление ферм на опо­ры).

Динамические нагрузки действуют непродолжительное время. Их воз­никновение связано в большинстве случаев с наличием значительных уско­рений и сил инерции.

Динамические нагрузки испытывают детали машин ударного действия, таких, как прессы, молоты и т. д. Детали кривошипно-шатунных механиз­мов также испытывают во время работы значительные динамические на­грузки от изменения величины и направления скоростей, то есть наличия ускорений. Динамические нагрузки делятся из мгновенно приложенные, ударные в повторно-переменные.

Мгновенно приложенная нагрузка возрастает от нуля до максимума в течение долей секунды. Такие нагрузки возникают при воспламенении горючей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорании, при трогании с места железнодорожного состава.

Ударная нагрузка характерна тем, что в момент ее приложения тело, вызывающее нагрузку, обладает определенной кинетической энергией. Такая нагрузка возникает, например, при забивке свай с помощью копра, в элементах кузнечного молота.

Повторно-переменная нагрузка характерна своей периодичностью. Такие нагрузки испытывают при работе штоки, валы, оси железнодо­рожных вагонов, колеблющиеся элементы конструкция и др.