За счет своей формы, имеющей перпендикулярные ребра жесткости, швеллер широко используется в различных сферах деятельности, однако длины или прочности одного изделия зачастую не хватает, поэтому используются различные методы соединения.
Способы
От того, насколько качественным будет соединение швеллеров, напрямую зависит прочность и надежность всей металлоконструкции. Наибольшая прочность, и, в то же время, простоту монтажа, обеспечивает сварка. Обычно используется электродуговая или, реже, газовая. Всего можно выделить 3 способа соединения с ее использованием.
Встык
Применяется при необходимости удлинить или соединить швеллер под углом в неответственных конструкциях, где нагрузка на шов не слишком велика.
Методика сварки следующая:
- При толщине полок (боковых граней швеллера) до 6 мм сварка производится без их предварительного скоса; при толщине 6-12 мм на свариваемой поверхности подготавливается скос под углом 30°; при большей толщине – скос имеет тупой угол и располагается на внутренней стороне швеллера.
- Свариваемые детали прихватываются точечной сваркой. Расстояние между точками – 40 мм. Проверяется геометрия соединения.
- Производится полноценная сварка с двух сторон или с одной, но с проваркой корня шва. Направление сварки – от середины основания к полкам.
Полученный этим методом сварной шов имеет меньшую прочность в сравнении с самим профилем, но в неответственных частях конструкций этот недостаток не является критичным.
С накладками
Для упрочнения стыка могут применяться металлические накладки. В этом случае соединение производится последующей схеме:
- Производится сварка встык. Полученный шов зачищают заподлицо.
- Изготавливаются парные накладки – большая для наружной стороны и маленькая для внутренней. В качестве сырья используется листовой прокат из той же марки стали, что и швеллер. Толщина накладки должна быть равна или превышать толщину его боковой полки. Форма накладки может быть различной, включая 4, 6 или 8-угольник.
- Накладки привариваются поверх сварных швов в месте соединения точечной сваркой.
- Производится проварка накладки по всему контуру.
Сварка в коробку
Этим способом из П-образного швеллера производятся усиленные полые балки с квадратным или прямоугольным сечением. Для этого два изделия прислоняются друг к другу полками и скрепляются струбцинами. Сварка может производиться встык с предварительной подготовкой скоса на кромках, либо с зазором между краями полок. Последний метод используется при соединении изделий с полками большой толщины.
Полученный в результате полной проварки шов не зачищается для увеличения прочности. Для дополнительного усиления могут использоваться накладки.
Альтернатива – болтовое соединение
В отдельных случаях использовать сварку для монтажа не представляется возможными или не требуется. Например, это относится к производству разборных конструкций или к работе с оцинкованным прокатом. В последнем случае сварка повредит защитный цинковый слой и в месте соединения появится ржавчина.
Болтовое соединение позволяет произвести монтаж швеллера без разрушения цинкового слоя и привлечения квалифицированных сварщиков, которые могут обеспечить максимальную надежность и правильность монтажа.
Однако в большинстве конструкций использовать соединение на болтах нецелесообразно, так как оно имеет ряд недостатков:
- отверстия в прокате снижают его прочность,
- необходимо периодически проверять надежность соединения и подтягивать гайки, особенно если металлоконструкция испытывает вибрационные нагрузки,
- со временем крепеж из черных металлов начинает ржаветь, что снижает его надежность и усложняет разборку,
- процесс монтажа на болтах занимает больше времени, чем сварка.
Выбор конкретного способа соединения швеллера, как и его типоразмера, зависит исключительно от вида производимых работ и предназначения конструкции с обязательным соответствием регламентирующим документам.
