Главная  Свойства 

 

Монтажные соединения

 

По объемам и темпам строительства Советский Союз занимает одно из первых мест в мире, причем основой современного строительства является индустриальное строительство, т. е.

 

строительство зданий и сооружений из сборных конструкций и деталей заводского изготовления. В настоящее время сборные конструкции имеют самое широкое применение как в промышленности, так и в гражданском строительстве. Из них выполняют несущие, ограждающие, изоляционные конструкции. Сборные конструкции превращают строительные площадки в монтажные, дают возможность максимально механизировать работы, снижают трудоемкость, сокращают сроки строительства, снижают стоимость работ и являются основой технического прогресса в строительстве.

 

Одним из основных материалов современного строительства является сборный железобетон, область применения которого и объем производства с каждым годом увеличиваются.

 

Однако в последние годы металлические конструкции находят широкое применение во всех областях строительства и особенно в промышленном строительстве.

 

Стык сборных железобетонных конструкций заполняют различными способами: нагнетанием раствором под давлением; заполнением бетоном стыков при раздельном способе бетонирования; заполнением стыков кабрызгом; нагнетанием; методом восходящего потока и трамбованием.

 

Бетонные смеси и растворы следует приготовлять на портландцементе или быстротвердею-щих цементах (БТЦ) марки не ниже 40 Марка бетона или раствора указывается в проекте. При отсутствии таких указаний марку бетона или раствора принимают равной марке бетона в конструкциях. При заделке стыков надо стремиться к применению инвентарных опалубок, которые используют многократно ( 2 .

 

Сборные железобетонные элементы конструкций в основном соединяются между собой путем сварки закладных деталей или выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыка бетоном или раствором. Стыки, которые не замоноличиваются, называются сухими. Примером сварных (сухих) монтажных соединений являются узлы примыкания стропильных ферм к колоннам. Фермы на опорных концах имеют стальные планки с отверстиями, которые при установке наводятся на анкерные болты, заделанные в торцы колони. В дальнейшем планки привариваются к закладным деталям колонн. Стык такого типа не требует замоноли-чивания.

 

9.2 Металлическая инвентарная опалубка для заделки стыков колони

 

Заделка стыков и швов бетоном или раствором должна обеспечивать предусмотренные проектом прочность бетона или раствора в стыках, необходимую жесткость и монолитность всей конструкции, необходимое сопротивление теплопередаче, стойкость против атмосферных воздействий и агрессивных факторов. К заделке стыков бетоном или раствором приступают только после тщательной очистки стыкуемых поверхностей.

 

Раствор в стыки можно подать растворонасосами, установками для торкретирования. При больших объемах работ целесообразно использовать передвижные автоматизированные растворные установки, обеспечивающие более высокое качество раствора.

 

Наряду со специальными машинами при заполнении горизонтальных швов могут быть использованы средства малой механизации. Это, главным образом, бункера, оборудованные различными устройствами для повышения текучести раствора, например вибробункер конструкции ЦНИИОМТП или ручной вибробункер.

 

1 — колонна; 2 — щиток опалубки; 3 — закрепление опалубки; 4 — карман для подачи бетонной смеси в стык; 5 — стальные пластины для срезки приливов бетона в «карманах»; 6 — граница стыка

 

Для сварки на монтаже применяется горячекатаная стержневая арматурная сталь классов A-I, A-II, А-Ш, A-IV.

 

Для заполнения открытых горизонтальных швов и стыков панелей покрытий и перекрытий целесообразно применять установку Н. С. Марчукова, в которой сжатым воздухом во взвешенном состоянии перемещается готовый цементный раствор. Эти установки имеют подачу 6 и 9 м3/ч.

 

Важным условием получения хорошего качества стыков является точное совмещение выпусков арматурных стержней. Величина смещения осей соединяемых стержней не должна превышать 0,1 их диаметра при наличии накладок и 0,05 диаметра при сварке встык.

 

В последнее время все большее распространение получают соединения с непосредственной сваркой арматурных стержней. Для этого не требуется дополнительного металла на устройство закладных деталей, и такие соединения менее трудоемки.

 

Перед производством ванной сварки предварительно подготовляется стык. При ручной ванной сварке горизонтальных стержней последние обрезаются без разделки кромок с зазором, величина которого для стержней диаметром до 32 мм принимается равной 1,5—2 мм.

 

Непосредственное соединение выпусков арматурных стержней производится при помощи накладок или сваркой встык. В первом случае накладки соединяются с архматурными стержнями ручной дуговой сваркой; во втором — применяется соединение выпусков арматурных стержней сваркой ручной—ванной и ванно-шовной, многослойной на подкладках, а также ванной в инвентарных формах, полуавтоматической — голой проволокой под флюсом, порошковой (с флюсовым сердечником) проволокой или покрытыми электродами.

 

Длина подкладки принимается равной двум-трем диаметрам стержня. Сварка производится одиночным электродом или гребенкой электродов (при сварке стержней диаметром 20— 30 мм). Расплавляемые электроды образуют сварочную ванну, защищенную сверху от газов воздуха шлаком. Тепло жидкой ванны расплавляет торцы стыкуемых стержней, наплавленный металл соединяется с металлом стержней и при остывании образует прочный шов.

 

Соединение арматурных стержней встык без применения накладок значительно экономичнее: исключается расход металла на изготовление накладок; снижаются трудовые затраты при сварке; стык получается компактнее, но для этого требуются дополнительные мероприятия по обеспечению большей точности изготовления арматурных выпусков.

 

Основные преимущества стыков стержней, сваренных ванной сваркой, состоят в том, что здесь отсутствует многошовность, многослоиность обычной дуговой сварки, приводящая к внутренним дефектам в металле стыка и неравномерным температурным напряжениям.

 

Снизу под стержни с зазором не более 2 мм устанавливается на прихватках стальная штампованная желобчатая подкладка толщиной, равной 0,2 диаметра стержня, но не менее 6 мм.

 

Механизированная полуавтоматическая сварка выполняется электродной проволокой диаметром 2,5—2 мм под флюсом, засыпаемым в правильное пространство формы, или порошковой проволокой. По мере подачи проволоки полуавтоматом типа А-765 расплавленный металл, защищенный сверху жидким шлаксм флюса, поднимается и сплавляется с концами стыкуемых стержней. Стыки получаются более высокого качества, чем при ручной ванной сварке электродами, повышается производительность труда сварщиков, снижается стоимость работ вследствие уменьшения трудовых затрат и потерь электродных материалов.

 

Стальная подкладка остается приваренной к стыку стержней.

 

Монтажные соединения металлических конструкций выполняют и на болтах. В конструкциях, воспринимающих большие динамические и вибрационные нагрузки (подкрановые балки сталеплавильных цехов, пролетные строения мостов), монтажные соединения осуществляют на заклепках.

 

Более прогрессивной по сравнению с ручной ванной является сварка в инвентарных формах.

 

До сварки сборщики металлических конструкции производят наводку элементов или их частей, временное закрепление сопряжений и окончательное совмещение соединяемых элементов, подгонку их в соответствии с указаниями чертежей. После этого выполняют сварку.

 

Выполнение сварных монтажных соединений железобетонных конструкций относится к скрытым работам, так как последующее замоноличивание стыков делает контроль невозможным. Поэтому после окончания работы по сварке соединения должны быть сданы по акту комиссии, составленной из представителей генподрядчика, технического надзора заказчика и организации, ведущей монтаж конструкций.

 

Для сборки листов, соединяемых встык, применяют клиновые приспособления, состоящие из конических справок, шайб, привариваемых к листам, и сборочной плавки, в которой имеются два квадратных отверстия и четыре приваренных бруска. Во время сборки соединяемые листы поперек стыка скрепляют сборочными планками, отверстиями, надеваемыми на сборочные шайбы. Вбивая конические справки в отверстия сборочных шайб или в промежутки между шайбами и брусками, подтягивают собираемые листы в нужное положение.

 

Сварные соединения стальных конструкций обязательны там, где наравне с прочностью соединения требуется также его плотность —в резервуарах, газгольдерах, трубопроводах, доменных печах, воздухонагревателях и т. п. Соединение частей колонн, примыканий ферм к колоннам, фонарей к фермам также выполняют на сварке. В рабочих чертежах конструкций должна предусматриваться возможность монтажного сварного соединения.

 

Применяют сборочные приспособления, состоящие из шайб-фиксаторов, оправок и стяжных планок. Шайбы-фиксаторы приваривают на заводе-изготовителе таким образом, чтобы их торцовые поверхности были заподлицо с кромками стыкуемых листов. В этом случае при монтаже для обеспечения нужного зазора между шайбами вставляют прокладку требуемой толщины. Если на заводе конструкции подвергаются общей сборке, шайбы-фиксаторы устанавливают так, что при плотном соприкосновении их торцов достигается требуемый зазор между соединяемыми листами.

 

Элементы листовых конструкций устанавливают в требуемое положение и закрепляют временными креплениями, которые позволяют удерживать части собираемой конструкции в заданном положении: конструкции придают проектную форму, отдельные части ее правильно располагают по отношению друг к другу, с нужными зазорами, величиной нахлестки и т. п. Вид временных монтажных закреплений существенно влияет на величину усадочных напряжений и деформаций, возникающих при сварке.

 

Аппараты для сварки, работающие на переменном токе, имеют наибольшее распространение благодаря ряду эксплуатационных и экономических преимуществ. Расход энергии на 1 кг наплавленного металла при их применении в 2—3 раза меньше, чем при применении моторгенераторных преобразователей. В строительстве применяются однопостовые сварочные трансформаторы для сварки переменным током с регуляторами, позволяющими изменить силу тока типа ТС-300, ТС-500, СТШ-300, СТШ-500, СТД-500-1, СТД-1000-4.

 

Для совмещения поверхности листов и обеспечения проектного зазора в стыковом соединении применяют стяжные приспособления. Зазорные прокладки устанавливаются в стыке между листами; в меньшее отверстие прокладки вставляют упор, а в большее забивают коническую оправку, уравнивая таким образом поверхности стыкуемых листов.

 

В строительстве применяют электроды различных типов и марок. Например, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и др.

 

Сварка. В условиях строительной площадки применяют ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку соединений. Ручная сварка дает возможность выполнить шов во всех пространственных положениях и может выполняться на постоянном и переменном токе В качестве источника постоянного тока используют преобразователи ПС-300, ПС-500, ПСГ-350, ПСМ-1000-1 или выпрямители тока ВКС-300, ВКС-500 в комплекте с пускорегулирующей аппаратурой.

 

Повышение производительности достигается применением полуавтоматической сварки полуавтоматами типа ПДШР-500, ПДШМ-500, ПШ-5 и А-765.

 

При ручной сварке применяют электроды из стальной проволоки диаметром 3—8 мм, покрытые обмазкой. Обмазка регулирует процесс сварки и улучшает механические свойства наплавленного металла (ионизирует воздух, защищает металл шва от вредного воздействия окружающего воздуха, облегчает процесс сварки и улучшает структуру шва). В электродное покрытие наиболее часто входят окислы металлов, известняк, плавиковые шпаты, кварц, гранит, ферросплавы, железный порошок и другие компоненты, а также жидкое стекло, декстрин или другие связующие материалы.

 

Газовая резка стали применяется при монтаже стальных и железобетонных конструкций. Газовая резка — процесс интенсивного сгорания металла в струе кислорода. Она основана на способности стали сгорать в струе чистого кислорода при температуре ниже температуры ее плавления. Чтобы осуществить процесс резки, необходимо нагреть начальный участок металла до температуры его воспламенения. Нагрев производится пламенем резака, в котором используется смесь газообразного кислорода с горючими газами или парами горючих веществ.

 

Для предохранения расплавленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха, обеспечения формирования шва и для добавления в металл легирующих примесей при полуавтоматической и автоматической сварке применяют флюсы АН-348А, ОСЦ-45 АН-10, АН-343 и др.

 

Кислородной струей сталь хорошо режется при содержании в ней углерода не более 0,7%. Сталь, содержащая углерода более 0,7%, режется кислородом только с предварительным подогревом до 500—700° С.

 

Контроль качества сварных соединений. Качество сварных соединений проверяют путем наружного осмотpa (выявляют трещины, подрезы, маломерность, наружные поры) и физическими методами, путем гамма- и рентгенодефектоскопии, ультразвуком (выявляют внутренние трещины, непровары, поры и т. п.). Число мест и протяженность швов, подвергающихся физическим методам контроля, устанавливается СНиП и проектом. Плотность сварных соединений (например, в различных емкостях) проверяют путем обмазки швов керосином и по появлению на противоположной стороне шва, обмазанной мелом, пятен керосина судят о наличии дефектов. Плотность швов проверяют также вакуум-камерой. При этом дефектный шов, смазанный пенообразующим составом (например, мыльным раствором), под действием вакуума пропускает воздух и по наличию пузырей судят о месте и величине дефектов.

 

Для получения газообразного ацетилена (при отсутствии баллонного) на монтажных площадках обычно применяют переносные генераторы однопостовые прерывного действия. На газогенераторах надо обязательно устанавливать водяной затвор, чтобы предотвратить обратный удар пламени из газового резака.

 

Образующиеся в процессе горения расплавленный металл и шлаки давлением струи кислорода выбрасываются (удаляются) из места разреза. При этом тепло, выделяемое при сгорании стали, интенсивно нагревает близлежащие слои металла, и процесс резания протекает непрерывно.

 

Малоуглеродистая и низколегированная стали, которые применяются для строительных конструкций, обладают невысокой коррозионной стойкостью. Любой металл при контакте стазом или жидкостью подвергается коррозии.

 

Стали, содержащие 1 — 1,2% углерода, чугун, хромо-никелевые и высокохромистые стали кислородом не режутся. Для разделения этих металлов применяют кислородно-флюсовые резки. В качестве флюса наиболее часто применяется ацетилен.

 

Коррозионной средой могут быть газы, вода, растворенные в воде вещества, вступающие с металлом в химическое взаимодействие.

 

Противокоррозионная защита. Выполнение мероприятий по надежной защите строительных конструкций от коррозии имеет первостепенное значение с точки зрения продолжительности их эксплуатации.

 

Для защиты стали от коррозии применяют лакокрасочные покрытия и металлизацию. Весьма важно подготовить поверхность под антикоррозионное покрытие: очистить до металлического блеска и удалить жировые загрязнения; только в этом случае можно получить стойкое лакокрасочное или металлическое покрытие.

 

Коррозия стали — это химическая или, что чаще, электрохимическая реакция, в ходе которой под воздействием окружающей среды происходит разрушение металла. Процесс коррозии происходит на границе металл — среда.

 

В железобетонных несущих конструкциях под влиянием статических и динамических нагрузок могут образоваться трещины; трещины могут образоваться также в результате усадочных и температурных деформаций.

 

По характеру разрушений различают коррозию равномерную, сплошную по всей поверхности; местную, только на некоторых участках поверхности, пятнами; межкристаллитную, проникающую в глубь металла по границам зерен; сочетание нескольких видов коррозии, что бывает наиболее часто. Местную коррозию большой глубины называют язвенной.

 

Для очистки поверхности металла от загрязнений и коррозии применяют газопламенную обработку широкозахватными горелками. Воздействуя на поверхность металла ацетилено-кислородным или пропан-бутаново-кислородным пламенем, достигают того, что ржавчина обезвоживается, окалина растрескивается, а остатки коррозии и окалины удаляют металлическими щетками.

 

Строительные нормы и правила требуют, чтобы грунтование и окрашивание поверхности выполняли при температуре не ниже 5° С. Грунты и краски наносят кистью, воздушным или безвоздушным распылением. Металлизацию на строительной площадке выполняют так же, только по хорошо очищенной поверхности газометрическим или электротермическим напылением, для чего применяют распылители МГИ-2-65, ЭМ-9 и др. , На строительной площадке противокоррозионную защиту сварных соединений закладных деталей в железобетонных конструкциях выполняют металлизацией.

 

Для повышения срока службы железобетонных несущих и ограждающих конструкций (из тяжелого или конструктивного легкого бетона плотной структуры), в которых появились трещины, применяют защиту от коррозии эластичными трещиностойкими лакокрасочными покрытиями.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0087