Как правильно сварить швеллеры встык

Страница 1 из 2

Доброго времени всем! При разработке несущей конструкции для железобетонной лестницы нарисовалась такая задача - сварить два 16 швеллера встык. Поискал в нете, нашел вот такую конструкцию узла: При рассмотрении возникли такие вопросы: 1.Между швеллерами, судя по чертежу есть некоторое расстояние, т.е. швеллер к швеллеру непосредственно не варят, а варят только швеллеры к накладкам. Причем все стыки, которые я видел в альбоме нормалей (не только для швеллеров) выполняют именно так - только через накладки. В жизни я видел, что варят швеллер к швеллеру и дополнительно накладки сверху. Так как же все-таки правильно (надежнее)? 2.Тип электродов указан Э42. Можно ли применять МР-3С или УОНИ? И как варить - стараться прогревать место стыка (+ на швеллер, ток побольше) и, соответственно, глубже проваривать металл швеллера, или наоборот, не допускать перегрева (+ на электрод, ток поменьше, возможно даже варить штрихами).

На пролеты гаража (7 метров) я варил швеллеры просто встык, безо всяких накладок. Некогда было морочиться, да и добавить их можно в любой момент. Сугробы сейчас высотой около метра и ничего, даже не прогибается. Правда, еще распорки из уголка стоят. В общем, накладки не помешают, но это смотря для чего потом все это будет использоваться.

Пользователь SERG_abc написал :
т.е. швеллер к швеллеру непосредственно не варят, а варят только швеллеры к накладкам.

А что смущает? ГОСТ плохому не научит.

Пользователь SERG_abc написал :
В жизни я видел, что варят швеллер к швеллеру и дополнительно накладки сверху

А в жизни обычно ГОСТами не пользуются.

Пользователь St.as написал :
я варил швеллеры просто встык, безо всяких накладок. Некогда было морочиться

Так что Вам решать.

2St.as > да и добавить их можно в любой момент.

Можно не успеть, однако . Впрочем, я не сомневаюсь, что у Вас заложен достаточный запас прочности. Просто хотелось бы сделать соединение не менее прочное, чем сам швеллер. Пожалуй, что бы не сомневаться, буду делать по ГОСТУ.

2йцукер > А что смущает? ГОСТ плохому не научит.

Просто в жизни такого не видел, думал, может знает кто, чем такое соединение лучше и зачем этот зазор нужен.

пластины варить обязательно, а между собой -на вкус, я варил и между собой.

Пользователь SERG_abc написал :
Тип электродов указан Э42. Можно ли применять МР-3С или УОНИ?

Э42 - это тип электродной проволоки. Если швеллеры Ст. 3 - их можно (и нужно) варить МР-3 и УОНИ. Я бы варил по ГОСТу, даже несмотря на дополнительную мороку - сварки несущих конструкций встык вообще следует избегать.

Пользователь SERG_abc написал :
чем такое соединение лучше

Посчитай общую длину шва по ГОСТу и встык, сравни, и все поймешь:-) ну и еще то, что стыковые швы плохо сопротивляются изгибу. Зачем нужен зазор - ХЗ, наверное чтобы бОльшая общая длина шва "швеллер - накладка" была, но может действительно, кто - то знает, зачем это на самом деле?

наверное зазор для того что не повело при сварке. Хотя я всегда варил встык(сразу садил на точки после проваривал с обеих сторон) внутри вваривал уголок.

Вопрос по сварке швеллера не такой простой, как может показаться на первый взгляд. 1.В ГОСТе я не сомневаюсь, но не всегда удобно (и возможно) так делать. 2.Что касается длины швов то по ГОСТу швы короче чем при сварке встык+накладки, тем не менее гостовское соединение может оказаться более прочным. Обратите внимание, все накладки исключительно снаружи. На одном из форумов я читал, что варить во внутренних углах вообще НЕЛЬЗЯ, ввиду того что там по технологическим причинам скапливается много фосфора. Таким образом сварка в углах может не усилить, а наоборот ослабить конструкцию. Судя по всему, сварка внутри швеллера то же нежелательна. Я могу ошибаться, а вопрос очень серьезный. Это как деревянную крышу собирать на закаленных саморезах - на первый взгляд все очень прочно, ан нет - лопаются они на морозе...

варил как на картинке, только не "швеллерная" вставка а пластины на стенку с двух сторон - вполне держится нормально. Зазор наверно нужен для того, что бы при сварке вставок деформаций не было. Сам варил без зазора

Пользователь SERG_abc написал :
зачем этот зазор нужен

Что бы швы не порвало при температурном расширении швеллеров

2Викторыч Что то я не понял. Если Вы имеете в виду температурное расширение двух длинных швеллеров сваренных между собой и смонтированных как балка с жестко защемленными концами, то какая разница температурному расширению какие швы рвать - на стыке швеллеров друг с другом или на соединении швеллера с накладкой?

Когда варил первый пролет - сделал косой сварной шов (по типу клеевого соединения бруса, доски и проч.), только не в три толщины, а где-то в две. А потом, как поставил второй, сваренный просто прямым швом, увидел, что особой-то разницы и нет, прочности хватает, только мороки меньше. ИМХО: лучше варить встык и потом лепить накладку (в моем случае это не обязательно). Никаких поводок там быть не может - клал два куска на третий и на нем выравнивал. Получились идеально прямые пролеты. Варил МР-3с, но на самом деле пофигу чем, главное ванну глубокую и провар хороший, но не пережигать лишнего.

Вот что я вычитал в учебнике "Металлические конструкции, элементы конструкций" для студентов ВУЗов (под ред. проф. Горева, изд. Высшая школа, 2001г): > "При действии на соединение статической нагрузки первоначальная концентрация напряжений в стыковом сварном шве не оказывает влияния на его прочность, так как из-за развития пластических деформаций происходит релаксация напряжений в точках концентрации. Поэтому расчет стыковых сварных соединений выполняют в предположении, что распределение напряжений в поперечном сечении сварного шва равномерно."

Отсюда вывод - варить швеллеры можно хоть встык, хоть с зазором с накладками, в любом случае возникшие внутренние напряжения будут сняты под нагрузкой. Но, если сварить только в стык, без накладок, то соединение будет слабее чем сам швеллер. Насколько? Из учебника следует что прочность шва следует умножать на 0,85 при отсутствии физических методов контроля качества шва. Да если еще проварить неидеально... В общем, накладки нужны, если хотим получить соединение, не менее прочное, чем сам швеллер. В том же учебнике, кстати, куча примеров сварных соединений, где варят и в стык и внахлест, а не только по ГОСТу с зазорами. Насчет внутренних углов и фосфора я там ни слова не увидел - я так понял, варить можно везде.

Я вместо прямоугольных накладок делаю в форме ромба. Короткая диагональ идёт по стыку швеллеров. Сначала провариваю накладку , а потом полностью стык. Между швеллерами выставляю зазор 2-3 мм для глубокого провара. Остальные "нахлобучки" по интуиции. Бывает , что и внутри накладочку поставлю. А так зависит что этот стык на себе нести будет.

а если варить с зазором - внутри останется пустота и только по периметру швеллера будет сварочный шов - так ?

Пользователь SergeyE написал :
а если варить с зазором - внутри останется пустота и только по периметру швеллера будет сварочный шов - так ?

Тут всё зависит от аппарата. Если аппарат слабенький и (извините за выражение) хватает только на то ,чтобы сверху насрать , то внутри стенки швеллера будет пустота. А если аппарат "зверь" , то швы встретятся и пустоты не будет.

Предлагаю рассмотреть такую конструкцию соединения: Задача: Сделать соединение не менее прочное, чем сам швеллер. Технология: Зазор между швеллерами - 2-3 мм. Накладки - полосы металла толщиной как полки швеллера. Прихватить накладки, затем приварить их со всех сторон к швеллерам. Между перпендикулярными накладками зазор 2-3 мм, его проварить на всю глубину (до швеллера). Затем проварить стык между швеллерами на всю глубину (до накладок). Преимущества: 1. При изготовлении накладок потребуется сделать только три реза стальной полосы, что проще, чем кроить ромб. 2. Основной несущий шов в этой конструкции - стык швеллеров. Его будет удобно варить - все время снаружи. Накладки закрывают весь стыковой шов швеллеров снизу, шов можно будет хорошо проварить за один проход, не опасаясь прожечь швеллер. 3. Все внешние размеры швеллера будут сохранены, поскольку все накладки внутри. Недостатки: Хотелось бы узнать до того, как соберу .

Я что - то понять не могу, на чертеже четко не видно, где по ГОСТу - там что, торцы швеллеров с накладками не сварены?

2Еврей M-да... Если судить по левому нижнему чертежу, то торцы с накладками не сварены, а если судить по левому верхнему - то средняя накладка сварена с торцом швеллера в средней части. Второе мне представляется более разумным. Более точной информации у меня к сожалению нет - сканы с нормалями взяты из интернета, никаких описаний.

Пользователь DED написал :
Я вместо прямоугольных накладок делаю в форме ромба. Короткая диагональ идёт по стыку швеллеров. Сначала провариваю накладку , а потом полностью стык. Между швеллерами выставляю зазор 2-3 мм для глубокого провара. Остальные "нахлобучки" по интуиции. Бывает , что и внутри накладочку поставлю. А так зависит что этот стык на себе нести будет.

Полностью согласен с DED, т. к. с ромбовой накладкой прочность сварочного соединения гораздо выше, если говорить "незаумным языком", для прокатов (швеллер, тавр, двутавр), несуших на себе какую бы то небыло нагрузку ( к примеру выполняющих роль балки), не сваривают "поперечными" швами - прямой, шов, уложенный поперёк продолной оси, лопнет, треснет (это можно как угодно назвать...) под меньшей нагрузкой, чем швы уложенные под как можно более острым или тупым углом к продольной оси, или выполнеными вдоль оси ____ Достаточно понять , почему кривой (зиг-загом) забор стоит крепче!

Сообщение от ANDREYhim не сваривают "поперечными" швами

Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов - то сваривают.

Пользователь SERG_abc написал :
Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов - то сваривают.

А вот ГОСТу верить нужно не всегда...(тем более нынее и в последующем ГОСТы просто упразнят...) Поверте, это не я придумал. Я могу завтра выложить фото одной и той же балки (кран - балка, грз. под 5 тонн), с накладкой именно робовой, т. к. поперёк сваренный шов (с прямоугольной накладкой) просто не выдержал динамического испытания, и балка "рухнула", но это было ещё на земле, на стапелях. А теперь она ухе более 6-ти лет полным образом выдерживает заявленные 5 тонн, и проходит испытания. Да длина балки 14,5 метров, поперечное сечение сечение - двутавр. Есть ещё такая вещь как "доказанно на практике...!" P.S. Как сварить то или иное, дело каждого индивидуально... А ГОСТы, извините, обижать никто несобирался...

Может такой узел предназначен для работы на сжатие (например калонна)??

Пользователь SERG_abc написал :
Если верить ГОСТу и учебнику для ВУЗов - то сваривают

Пользователь SERG_abc написал :

  1. При изготовлении накладок потребуется сделать только три реза стальной полосы, что проще, чем кроить ромб

Если занимаетесь сваркой профессионально, то заимейте газ. Тогда проще будет газом вырезать ромб, чем болгаркой полосу.

Было бы очень здорово посмотреть фото реальных балок с кратким описанием конструкции и нагрузки. Лучше один раз увидеть, чем семь раз учебник прочитать... > Может такой узел предназначен для работы на сжатие (например калонна)??

Специально еще раз перелистал учебник, нашел главу "стыки балок", там для примера есть четыре варианта соединений, одно из них - полная копия ГОСТ, еще одно - с одной здоровой накладкой посредине швеллера (там где ромб у Вас), еще одно - вообще без накладок, просто швеллер срезан наискось (и указано, что угол среза не более 65 градусов), и последнее соединение для самодельной балки сваренной из полос. В других главах есть соединения с ромбами, там написано что такие соединения дают большую прочность. Я в этом никогда не сомневался. Просто, если верить тому же учебнику, у простого сварного стыка под прямым углом не хватает каких - то 15 процентов до прочности исходного швеллера. Вот я и подумал, чего огород городить - добить почти ГОСТовскими накладками, и дело с концом. Газовой сварки у меня нет, я просто собираюсь строить себе дом, зато у меня есть два сварочных аппарата, один инвертор 160А, второй самодельный (сам когда то делал), 50 кг весом - качественная постоянка с дросселями, электронной регулировкой и вентилятором - на нормальной сети пятеркой можно жечь. Опыт в сварке кое какой есть, по крайней мере, что проварить хорошо смогу не сомневаюсь.

Пользователь SERG_abc написал :
у простого сварного стыка под прямым углом не хватает каких - то 15 процентов до прочности исходного швеллера

Это все равно что в цельной балку посередине болгаркой сделать канавку глубиной на 15% толщины металла. Отсюда концентрация напряжений при нагрузке именно в месте подреза, а это само плохое. Никому, думаю, не понравится. Любое соединение балок, не только стыковое, но и тавровое нужно через накладки делать, приваривая накладки продольными швами.

при монтаже металконструкций,косой стык без усиления,прямой с накладками

Пользователь remen написал :
при монтаже металконструкций,косой стык без усиления,прямой с накладками

Любой сварной шов, это 85% от цельного металла. Эти 85% гарантируются , только правильной технологией сварки и маркой электродов.

я в процентах не силён,а на монтаже опыт кой какой есть,человек спросил как состыковать швеллер,я как мог подсказал

Пользователь remen написал :
я в процентах не силён,а на монтаже опыт кой какой есть,человек спросил как состыковать швеллер,я как мог подсказал

В теории я тоже не силён, потому что практик. Но если мне что-то говорит практик , с опытом работы под управлением теоректика, я прислушиваюсь.

SERG_abc у Вас есть несколько решений и теперь требуется принять какое-либо из них. Выбор зависит от ваших условий (нагрузки действующей на конструкцию, длины конструкции и степени ответственности). Скорее всего ваш швеллер будет подвержен изгибу или внецентренному сжатию (растяжение очень маловероятно, а чистое сжатие возможно только если сосредоточенная нагрузка приложена в т.н. ядре сечения элемента) в этом случае конструкция ГОСТ теоретически совершенно правильная т.к. полки швеллера будут работать на сжатие и растяжение, а стенка на срез т.е. все сварные швы будут фланговыми (усилия направлены вдоль швов). Любые соединения ослабляют конструкцию - это жестокая правда жизни. Сварной шов может иметь прочность большую чем основной металл, но металл границы сплавления потеряет 10...20% своей прочности. Электроды УОНИ позволят получить наиболее качественный шов при условии что Вы умеете ими работать. Судя по вопросам которые были поставлены в первом посте Вы с УОНИ ранее дела не имели. Посему можно Вам рекомендовать потренироваться использовать эти электроды соединяя пробные заготовки подобно вашей конструкции т.е. внахлест. Электроды УОНИ требуют тщательной очистки металла от ржавчины и др. загрязнений. Кроме того сварку необходимо проводить короткой дугой и на обратной полярности. Из личной практики можно добавить что на прямой полярности варить проще т.к. электрод горит медленнее и при сварке электродами УОНИ нужно не давать сварочной ванне обогнать дугу (когда попробуете почувствуете это сами). После пробные швы можно разрезать УШМкой и проверить на внутренние дефекты: включения шлака, поры, трещины. На тренировки уйдет 2...5 кг электродов и 3...7 дней Вашей Жизни. Применение кислородно-газовой резки считаю нецелесообразным при изготовлении деталей конструкций (разве только разделка металлолома) ввиду негативного термического влияния на металл деталей, необходимости таскать тяжелые и взрывоопасные баллоны, а также неэстетичного вида кромок заготовок. Безусловно если для Вас решающими факторами являются скорость и простота, а не качество можете соединить швеллеры сваркой встык. Но если Вы рискнете и сделаете соединение по ГОСТ используя электроды УОНИ Вам гарантировано пьянящее чувство что все сделано правильно, надежно и в некотором смысле красиво. Не забывайте что учебники рекомендуют сначала сваривать более толстые элементы (в данном случае это полки швеллера), а потом менее тонкие (стенка швеллера). Из практического опыта можно добавить что все накладки лучше обварить по контуру. Если этого не сделать в зазоры между деталями может попасть влага что приведет к развитию т.н. щелевой коррозии. Этот процесс будет происходить в течении нескольких лет и закончится тем что накопившиеся продукты коррозии увеличатся в объеме и разорвут Ваше соединение. Если обварить не получается то следует заполнить щели антикоррозионными составами. Желаю успеха в Вашем нелегком деле!

2Мумин Просто, доходчиво и красиво изложено. Приятно читать.

Может, человек учебники пишет?

Пользователь Мумин написал :
Применение кислородно-газовой резки считаю нецелесообразным при изготовлении деталей конструкций (разве только разделка металлолома) ввиду негативного термического влияния на металл деталей

Точно-точно ,сам видел, когда строили ДнепроГЭС такие закладные детали из 30-ки резали болгаркой. А 60-ю балку "пегасом".

Пользователь Мумин написал :
а также неэстетичного вида кромок заготовок.

А это, у кого откуда руки растут.

2Мумин Спасибо за дельные советы. Обязательно сначала попробую сварить, разрежу, посмотрю. Если увижу что плохо получается - найму спеца. В любом случае знание технологии не помешает. > не давать сварочной ванне обогнать дугу

Это что бы шлак в шве не оставался?

"Это что бы шлак в шве не оставался?" Не совсем так. в любом случае шлак не должон в шве оставатьцца. То что я имел ввиду трудновато описать словами. Ваш покорный слуга тоже начинающий сварщик (теория не в счет - форумы должны обсуждать только личную практику). Варите УОНИ (это исключительно личное мнение) зажгли дугу, после этого ее нужно НЕМНОГО приподнять (удлинить) а после этого варить круговыми движениями или зигзагом при этом ЧУТЬ-ЧУТЬ приподнимая дугу. Лучше просто попробуйте УОНИ, потренируйтесь и не заморачивайтесь на словесные коды. На форуме есть сцылки на отличное обучающее видео и книги. В книжке "Выбар электородов" указано примерное соответствие НАШИХ и и зарубежных электродов - это поможет лучше понять видео. На счет рук скажу что они ни при чем если конешно это прямолинейный рез Болгарка даст просто приятные результаты. И вообще болгарка лучший помошник сварщика. Кислородная резка тоже имеет право на жизнь, НО все время нужно думать про баллоны масляная тряпка + кислородный баллон = взрыв. Эсли Вы любите резать металл кислородом ( это вазбуждает - не спорю) - пожалуйста Ваша голова на плечах, Все мы свободные человеки. Нет учебники Ваш покорный слуга не пишет только отдельные части метод указаний. Простите за флуд, оффтоп и прочий грех, забудте сразу. Только технич. подробности из Личного опыта. 2 SERG_abc Все зависит от Ваших условий в которых Вы разбираетесь лучше других. Выслушайте всех, принимайте Свое решение и несите за него ответственность. Помните Вас никогда не оправдают фразы типа "Я там читал" и "Я там слышал". Мой знакомый мастер-плотник с немецкими корнями говорит "Старайся сделать хорошо - плохо само получится". Просто делайте так как как Вам говорит Ваш разум ну и учитывайте что сейчас не война и не потоп и спешить некуда. Надеюсь хоть на каплю мои знания принесли Вам пользу, но помните они не абсолют. Строительство - древнейшая профессия желаю успеха!

Пользователь Еврей написал :
Зачем нужен зазор - ХЗ, наверное чтобы бОльшая общая длина шва "швеллер - накладка" была, но может действительно, кто - то знает, зачем это на самом деле?

Монтажный зазор, когда нет строганного торца балки и/или требуется подгонка общей длины на монтаже. Обычный случай при кислородной резке и сварке на объекте.

Пользователь Мумин написал :
Не забывайте что учебники рекомендуют сначала сваривать более толстые элементы (в данном случае это полки швеллера), а потом менее тонкие (стенка швеллера).

Не всегда так: в случае непосредственного стыка торцев балки (именно балок, работающих на изгиб) рекомендуют сначала варить стенку, затем - полки. При сварке с зазором через накладки это правило также справедливо. Хотя и здесь много нюансов.

Ну и куда автор исчез. Швеллера-то сварились или нет?

Да летом варить-то буду. Сейчас теоретическая подготовка идет, пока время есть. Пока вроде остановился на конструкции см. пост №19.

Страница 1 из 2