Интенсивное строительство и использование современных технологий стало возможным благодаря широкому применению металлических конструкций.
Металлические каркасы и конструкции позволяют существенно увеличить несущую способность, повысить прочность и снизить вес строений.
Отдельные элементы металлоконструкций соединяются между собой для получения наиболее эффективной формы. Для этого применяют разные способы крепления, выбор которых зависит от типов металла в месте соединения, условий эксплуатации конструкции и необходимых требований безопасности. Способы фиксации материалов предусматриваются проектом при разработке металлоконструкций и не должны заменяться другими.
Способы соединения элементов в металлоконструкциях
Наиболее старым, но все еще эффективным способом соединения можно назвать заклепки. Этот способ прост и надежен. Доказательством надежности можно назвать Эйфелеву башню а Париже, собранную из металлических элементов, соединяемых заклепками. Простота получения крепежных материалов, и простота их использования долгое время держали заклепки в лидерах.
Сегодня применяются заклепочное соединение реже, но там, где есть вибрации и в случаях, когда сварка не может использоваться, например, соединение разнородных металлов или металла с другим материалом, заклепочное соединение может стать выходом. К недостаткам способа можно отнести большой расход соединительного материала значительные трудозатраты.
Позже заклепок появились болты, используемые в винтовых соединениях. Ранее получение болтов и гаек было достаточно дорогим, но сейчас стоимость этих метизов позволяет широки использовать их для соединения. К преимуществам способа относят возможность разъединения при необходимости демонтажа конструкции или ее части.
К недостаткам стоит отнести необходимость получения ровной поверхности и точного совпадения соединяемых элементов.
Сварка металлов в настоящее время является наиболее распространенным способом соединения элементов металлоконструкций. При этом в процессе соединения образуется шов, заполняемый металлом при использовании высоких температур. Соединение проводится на уровне кристаллических решеток, что обеспечивает высокую прочность.
Различают сварку ручную и аппаратную, а также газовую, плазменную и электродуговую. Наибольшее распространение получила ручная электродуговая сварка, как наиболее простой способ получения надежного неразъемного соединения. Использование аппаратной сварки увеличивает скорость работы и прочность швов, но применять оборудование можно только в условиях производства. Нередко части металлоконструкций соединяются на полуавтоматических сварочных стендах, а затем монтируются с использованием ручной электросварки.
Плазменные аппараты и газовая сварка требуют не только специального оборудования, но и специальных навыков работы с ним. Существуют и другие способы, такие как пайка, склеивание, но применяются они крайне редко и с особых случаях.
Варианты соединения материалов
Помимо технологии соединения применяются и различные способы соединения частей:
- Стыковой, при котором элементы соединяются встык, располагаясь в одной плоскости. Для соединения используется сварка, но работа требует аккуратности и точности;
- Внахлест, при котором плоские детали соединяются, частично перекрывая друг друга. Соединять можно болтами, заклепками или сваркой;
- Тавровый, при котором к плоской части одного элемента приваривается боковая часть другого. Применяют для соединения вспомогательных элементов и получения крепежных поверхностей, а также при использовании усилительных элементов;
- Угловой, при котором детали соединяются встык, как и при стыковом, но расположены под необходимым углом друг к другу.
Различные варианты могут комбинироваться в одном соединении для получения сложной конфигурации.