Rodzaje połączeń w konstrukcjach stalowych

Spawanie jest najważniejszym trybem połączenia w konstrukcje stalowe obecnie. Ma zalety polegające na tym, że nie osłabia sekcji składowych, dobrą sztywność, prostą konstrukcję, wygodną konstrukcję i automatyczną obsługę.

Funkcja połączenia polega na połączeniu w określony sposób płyt stalowych lub stali kształtowej w elementy lub połączenie kilku elementów w ogólną konstrukcję, tak aby zapewnić ich współpracę.  

Metody łączenia konstrukcji stalowych: Spawanie, nit oraz połączenie śrubowe.

Połączenie konstrukcji stalowej - spawanie

Zalety i wady połączenia spawanego

Zalety:  

• Nie osłabia sekcji komponentu, oszczędzając stal;  
• Może być spawany z dowolnym kształtem elementów, spawanie może być bezpośrednio spawane, generalnie nie wymaga innych złączy, prostych komponentów, oszczędzających pracę w produkcji;  
• Szczelność połączenia jest dobra, a sztywność duża;  
• Łatwa w obsłudze automatyzacja, wysoka wydajność produkcji.  

Niedogodności:  

• Materiał w strefie wpływu ciepła w pobliżu spoiny staje się kruchy;  
• W częściach spawanych powstają naprężenia szczątkowe i odkształcenia spawalnicze, które mają niekorzystny wpływ na pracę konstrukcji.  
• Konstrukcje spawane są bardzo wrażliwe na pęknięcia. Gdy pojawi się miejscowe pęknięcie, może ono szybko rozprzestrzenić się na cały przekrój, szczególnie w niskiej temperaturze, łatwo może wystąpić kruche pęknięcie.

Dalsze czytanie: Spawanie stali konstrukcyjnej & Spawane złącze spawane w konstrukcji stalowej

Połączenie konstrukcji stalowej - śrubowanie

Połączenie śrubowe ma tę zaletę, że jest wygodne w montażu, szczególnie nadaje się do montażu i łączenia na miejscu, ale jest również łatwe w demontażu, odpowiednie w przypadku konieczności montażu i demontażu konstrukcji oraz tymczasowego połączenia. Jego wadą jest konieczność ciągnięcia dziury i ułożenia głupiej dziury, co zwiększa obciążenie produkcyjne; Otwór na śrubę osłabia również przekrój elementu, a płyta łącząca musi zachodzić na siebie lub dodać blachę łączącą lub stal kątową i inne łączniki, więc kosztuje więcej stali niż połączenie spawane.  

Połącz za pomocą zwykłych śrub

Śruby o wysokiej wytrzymałości

Mechanizm przenoszenia siły ścinającej przez połączenie śrubowe o dużej wytrzymałości różni się od mechanizmu zwykłego połączenia śrubowego. Zwykła śruba przenosi siłę ścinającą poprzez opór ścinający śruby i nacisk łożyska, natomiast połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości przenosi siłę ścinającą poprzez duży opór tarcia pomiędzy połączonymi płytami.  

Montaż za pomocą specjalnego klucza, dokręcić nakrętkę dużym momentem obrotowym, tak aby śruba miała duże napięcie wstępne. Wstępne naprężenie śruby o dużej wytrzymałości zaciska połączone części w taki sposób, że powierzchnia styku części wytwarza dużą siłę tarcia, a siła zewnętrzna jest przenoszona przez tarcie. To połączenie nazywa się połączeniem ciernym śruby o wysokiej wytrzymałości.  

Śruby klasy C mają klasę 4.6 lub 4.8 i są wykonane ze stali Q235.  

Śruby klasy A i B są klasy 5.6 lub 8.8 i są wykonane ze stali niskostopowej lub po obróbce cieplnej.  

Śruby o wysokiej wytrzymałości to klasa 8.8 lub 10.9, wykonane ze stali 45, stali 40B i stali 20MnTiB.  

Istnieją dwa rodzaje obliczeń dla połączeń śrubowych o dużej wytrzymałości:  

1. Połączenie cierne opiera się wyłącznie na dużym oporze tarcia pomiędzy połączonymi płytami w celu przeniesienia siły, a opór tarcia został właśnie pokonany jako stan graniczny nośności połączenia. Dlatego też odkształcenie połączenia przy ścinaniu jest niewielkie, a integralność dobra.  

2. Połączenie ciśnieniowe poprzez tarcie pomiędzy płytą łączącą a siłą złącza śrubowego, na ścinanie śruby lub ciśnienie (ciśnienie) nieodpowiednie do granicy nośności połączenia.  

Śruby o wysokiej wytrzymałości są wiercone w otworach. Połączenie typu ciernego, otwór niż średnica nominalna śruby 1.5-2.0 mm, typ ciśnieniowy 1.0-1.5 mm. Aby poprawić tarcie, należy poddać obróbce powierzchnie stykowe połączenia.

Połączenie konstrukcji stalowej-nit

Połączenie nitowe polega na wykonaniu nitów z półokrągłym, prefabrykowanym łbem gwoździa na jednym końcu i szybkim włożeniu pręta gwoździa do otworu na gwoździe łącznika po jego podgrzaniu do czerwoności, a następnie za pomocą pistoletu do nitowania przynitować drugi koniec do łba gwoździa, aby aby połączenie było bezpieczne.

Zalety: niezawodne przenoszenie siły nitowania, dobra plastyczność, wytrzymałość, jakość jest łatwa do sprawdzenia i zagwarantowania, może być stosowana do ciężkich i bezpośrednio nośnych konstrukcji z obciążeniem dynamicznym.  

Niedogodności: proces nitowania jest złożony, koszt produkcji robocizny i materiałów oraz duża pracochłonność, dlatego został w zasadzie zastąpiony spawaniem i połączeniem śrubowym o wysokiej wytrzymałości.

Tryb połączenia i jego jakość bezpośrednio wpływają na wydajność roboczą urządzenia Stalowa konstrukcja. Połączenie konstrukcji stalowej musi być zgodne z zasadami bezpieczeństwa i niezawodności, wyraźnego przenoszenia siły, prostej konstrukcji, wygodnej produkcji i oszczędności stali. Złącze powinno mieć wystarczającą wytrzymałość i posiadać wystarczającą przestrzeń odpowiednią do połączenia.