З ЄДНАННЯ МЕТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=8179

З ЄДНАННЯ МЕТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

4.1. Загальні відомості

У будівництві використовують такі основні ви¬ди з єднань: за допомогою зварювання, болтові, на заклепках.
Найпоширенішими є зварні з єднання (близько 95 % усіх з єднань), хоча болтові й за¬клепкові з єднання відомі раніше. Винахідником зварювання є вітчизняний вчений М. М. Бернардос. У 1882 р. він запатентував Спосіб з єднання і роз єднання металів дією електричного струму , в якому запропоновано розігрівати метал елект¬ричною дугою з використанням неплавких вугіль¬них електродів. Метал, потрібний для заповнення об єму шва, отримували за рахунок присадкового стержня, що плавився в електричній дузі.
Цей процес був удосконалений російським вче¬ним М.Г.Слав яновим, який у 1888 р. запропо¬нував спосіб зварювання електродом, що плавить¬ся. У 20-х роках минулого століття ідеї зварювання розробляв Д. А. Дульчевський, а з кінця 30-х ро¬ків — акад. Є. О. Патон, який запровадив біль¬шість із сучасних методів зварювання. Нині спра¬ву акад. Є. О. Патона продовжують вчені Укра¬їнського інституту електрозварювання, який віді¬грає роль провідної науково-дослідної установи світового масштабу.
Широке застосування зварних з єднань забезпечують такі їхні переваги:
− висока міцність та надійність;
− відсутність проміжних деталей та отворів (що спрощує конструкцію);
− простота виконання;
− економія металу на 10-20% порівняно з бол¬товими та заклепковими з єднаннями (через відсутність ослаблень та проміжних деталей);
− високий рівень механізації та автоматизації процесів зварю-вання.
Водночас зварні з єднання мають певні недоліки:
− залишкові деформації та напруження внаслідок нерівномірного нагрівання та вистигання металу;
− значні концентрації напружень поблизу та без¬посередньо у швах, що зумовлює зниження міцності при повторних і вібраційних навантаженнях;
− у навколошовній зоні термічно та механічно зміцнені метали відпускаються;
− для виконання зварного з єднання потрібне спеціальне обладнання.
У будівництві найбільше використовують електродугове зварювання. За рівнем механізації та автоматизації процесів розрізняють такі його види: ручне, напівавтоматичне (автоматизована подача зварювальних матеріалів і ручне перемі-щення дуги вздовж шва) та автоматизоване зва¬рювання (всі операції автоматизовано).
За способом заповнення шва металом та тех¬нологічними ознаками розрізняють:
− зварювання електродом, що плавиться;
− зварювання неплавким електродом (вугільним чи во-льфрамовим із введенням у дугу присад¬кового стержня для отримання необхідного об єму рідкого металу і заповнення шва).
Розплавлений метал ізолюється від дії атмо¬сферного повітря шаром шлаку, флюсу чи стру¬менем захисного газу.
З єднання за допомогою заклепок використовують у металевих конструкціях з 20-х років XIX ст. Болтові з єднання з я-вилися практично одночасно з чавунними кон¬струкціями (близько середини XVIII ст.). Бага¬торічна практика використання таких з єднань свідчить про їхню високу надійність.
Болти широко використовують під час мон¬тажу конструкцій, що зумовлено простотою їх встановлення. Вони не потребують спеціалізова¬ного обладнання. Відсутність термічної дії дає змогу уникнути залишкових напружень та де¬формацій. Отвори під болти чи заклепки є віднос¬но невеликими концентраторами напружень. Цим забезпечується необхідна надійність конструкцій при несприятливому характері навантажень. Тому при інтенсивних динамічних, вібраційних та повторних навантаженнях доцільно використову¬вати заклепкові й болтові з єднання.