Svařovaný nosník: klasifikace a použití

I-paprsek – Jedná se o kovovou konstrukci se dvěma horizontálními policemi spojenými vertikální propojkou. V sekci je vytvořeno obrácené písmeno H. Tato struktura poskytuje zvýšenou pevnost, když je výrobek umístěn v jakékoli prostorové poloze. Nosníky se vyrábí válcováním za tepla nebo svařováním z předem připravených prvků. Druhá možnost je jednodušší na implementaci a vyžaduje méně vybavení a prostoru. Pro malé firmy je vhodné začít vydělávat ve své dílně. Podívejme se na vlastnosti svařovacích I-paprsků a jaké vybavení je k tomu potřeba.

• Výhody metody svařování oproti válcování
• Typy I nosníků vyráběných svařováním
• Možnost použití svařovaných I nosníků
• Výrobní proces I-paprsku
• Možné vady svařování
• Jaké zařízení je vhodné pro svařování paprsků

Výhody metody svařování oproti válcování

Nosníky I vyrobené válcováním za tepla (tlakové zpracování) jsou vyráběny v souladu s GOST 8239-89, která stanoví požadavky na konvenční i širokopřírubové konstrukce. Technologie spočívá v použití kovové tyče určité jakosti oceli, která se v průmyslových podmínkách zahřívá na vysoké teploty 450-650 C. Poté je obrobek přiváděn do speciálního stroje s válečky a po protahování mění svůj tvar do I-paprsku.

Díl je vychladlý a připravený k použití. Jedná se o jednodílnou monolitickou konstrukci s vysokou pevností. Tato metoda však vyžaduje velkou místnost a topné zařízení. Obvykle se používají metodické pece, ale je akceptovatelný elektrický kontakt nebo indukční ohřev. K válcování samotného kovového nosníku a jeho komplexnímu tvaru budete potřebovat výkonnou instalaci.

Rozdíly v metodě svařování

Výroba I-paprsků svařováním nevyžaduje zařízení pro ohřev a tažení obrobků. Pro malé objemy výroby si vystačíte s ručním řezáním a poloautomatickým svařováním. K výrobě větších sérií budete potřebovat automatický řezací stroj a svařovací traktor. To vše ale zabírá málo místa a vejde se i do malé dílny. V teplé sezóně lze veškerou práci provádět venku, aby se zvětšil prostor.

Výhody oproti pronájmu

Díky technologii montáže mohou být jednotlivé sekce I-nosníku zvětšeny a více asymetricky, pokud to vyžaduje struktura konstrukce. Při válcování za tepla nebude taková rozmanitost a flexibilita tvarů. Svařované výrobky také nemají žádná omezení na délku a výšku, protože rozměry nezávisí na schopnostech válcovacího stroje.

Při požadavku na složitou architektonickou skladbu je možné individuálně měnit průřez jednotlivých prvků za účelem zvýšení pevnosti nebo snížení hmotnosti v určité ploše. Při plánování výstavby budovy ze svařovaných I-nosníků je možné snížit spotřebu kovu a hotovostní náklady, aniž by byla ohrožena nosnost v klíčových bodech.

Nákladově efektivní zahájení výroby

Díky tomu zahájení miniprodukce nevyžaduje velké investice a pronájem velkých dílen. Investice se začnou vyplácet rychleji, a pokud chcete podnik rekvalifikovat, svařovací zařízení a řezací stroj budou užitečné v jiných odvětvích.

Typy I nosníků vyráběných svařováním

Pomocí svařování lze vyrobit I-nosníky následujících typů:

• sloupcový (K);
• normální (B);
• hromada (C);
• široká příruba (W).

Dále jsou zde šachtové nosníky pro zajištění tunelů, aby se zabránilo zřícení stropu. Jsou vyrobeny ve formě oblouků s nízkou stěnou a mezi policemi jsou položeny železobetonové vazby, na které je rozloženo zatížení ze skály. Obloukové konstrukce mohou být také vyrobeny svařováním dílů, ale bude vyžadováno další ohýbací zařízení.

V závislosti na konstrukčním zatížení se tloušťka kovové stěny I nosníku vyrobeného svařováním může pohybovat od 3,8 do 30 mm a průřez příruby od 5 do 32 mm. Výška I-nosníku je povolena v rozmezí od 100 do 780 mm a šířka police se pohybuje od 55 do 435 mm.

Z jakých materiálů jsou I-nosníky vyrobeny?

Pro nekritické konstrukce se používá nízkouhlíková ocel. Pro výškové budovy, mosty, nadjezdy se používá vysokopevnostní uhlíková ocel určená pro zvýšené zatížení. Na zakázku je možné vyrobit I nosníky z legované oceli, pokud to provozní podmínky vyžadují (např. montáž následné konstrukce pod vodou).

Možnost použití svařovaných I nosníků

I-nosníky vyráběné svařováním se v Rusku používají při výstavbě obytných a kancelářských budov, jakož i při výstavbě dílen, obchodních center, skladů a hangárů. Trámy se používají k vytvoření svislých sloupů, stropů a základny pro střechu. Vyrábějí se z nich podpěry pro kladkostroje a mostové jeřáby.

I-nosníky se používají pro pokládku tunelů, stavbu mostů, nadjezdů, viaduktů a nadjezdů. Někdy jsou takové kovové konstrukce položeny jako základ, pokud je půda volná a jsou možné posuny. Pouze železo je dále upravováno na ochranu proti korozi.

Výrobní proces I-paprsku

Výrobu I nosníků svařováním lze rozdělit do několika etap.

1. Výpočet požadovaných rozměrů

Používá se při výrobě kovových výrobků na zakázku pro konkrétní předmět. Vypočítá se zatížení každé sekce (nosné stěnové prvky, stropy, střešní prvky) a určí se požadovaná výška stěny, šířka police a kovový profil. Okamžitě můžete přemýšlet, kde snížit spotřebu kovu bez ztráty nosnosti. Je zvolena třída oceli odpovídající provozním podmínkám.

2. Příprava proužků

Po určení rozměrů I-paprsku se připraví pásy pro svařování. Pro malé objemy výroby můžete ocel řezat propanovou řezačkou nebo ruční plazmou. Druhý způsob poskytuje hladší okraj – jeho následné zpracování bude vyžadovat méně úsilí a času.

Pro hromadnou výrobu I-paprskových kanálů v soukromé dílně je lepší zakoupit automatický portálový plazmový řezací stroj. Pokud obsahuje více plazmových hořáků (hlav), bude možné řezat 2-4 pásy najednou, což proces urychlí.

3. Ukončete zpracování

Po řezání jsou vnější okraje pásů zpracovány tak, aby získaly čistý vzhled. U malých objemů to lze provést ručně pomocí brusky, ale pro hromadnou výrobu se používá frézka.

4. Montáž a přichycení

Pásy jsou sestaveny do konstrukce. Nejprve je ke spodní polici připevněna svislá stěna. Předběžné označení je nutné, aby bylo zajištěno, že přepážka je umístěna přesně ve středu. Zkontroluje se úhel vzhledem ke spodní rovině – měl by být 90⁰. Svářeč uchopí stěnu na každé straně v rozestupech 20-30 cm.

Pokud lze malé trámy o délce 2-4 m sestavit na stůl, pak s obrovskými výrobky jednoduše na rovném povrchu to bude obtížnější kvůli zvýšeným rozměrům a hmotnosti. V tomto případě se používá montážní stolice, např. Z15, určená pro montáž konstrukcí z T a I nosníků o velikosti od 4 do 15 m délky. Má silnou základnu a portálový rám se svorkami, které podepřou a přitlačí jak svislou stěnu, tak horní polici. To usnadňuje práci a zabraňuje pohybu.

Mlýn má již dva hořáky pro poloautomatické svařování, umístěné pod úhlem 45°, pro okamžité svaření spojů. Ale cena mlýna je více než 2 miliony rublů, takže v počátečních fázích mladé výroby bude trvat dlouho, než se zaplatí. Při výrobě trámů o délce až 6 m můžete postavit rovnou základnu se svislými bočními podpěrami pro usnadnění fixace. Použití šablon pro standardní rozměry I-nosníku ušetří čas při montáži. Je to levné a snadné.

Když je konstrukce sestavena a zajištěna cvočky, začíná opaření. S přihlédnutím k následnému zatížení nosníku jsou švy aplikovány na všech stranách. Pro tento proces existuje několik možností:

• Poloautomatické svařování rohových spojů ve spodní poloze. Je to pohodlné, protože výrobek stačí otočit pouze jednou. Svařování lze provádět současně na každé straně vertikální přepážky, pokud jsou k dispozici dva svářeči a dva poloautomatické stroje. Tím se proces výrazně urychlí. Jsou však zapotřebí vysoce kvalifikovaní svářeči, protože nanesený kov teče vlivem gravitace do spodní příruby, což oslabuje spojení. Metoda je vhodná pro sériovou výrobu I-nosníků pro nekritické konstrukce.
• Poloautomatické svařování v pozici člunu. Výrobek se 4krát obrátí tak, aby každý šev byl v nejnižším bodě, když je umístěn ve tvaru V. Potom se nanesený kov rovnoměrně rozprostře na obě strany, šev je správný a odolnější a není potřeba vysoce kvalifikovaný svářeč. Proces se ale výrazně zpomaluje. Metoda je vhodná pro výrobu malých sérií I-nosníků určených pro kritické konstrukce.
• Svařování v poloze člun se svařovacím traktorem. Výrobek se umísťuje výše popsaným způsobem tak, že spoj je umístěn ve spodním bodě V. Pouze místo ručního svařování poloautomatickým strojem se šev aplikuje traktorem. Ten se automaticky pohybuje poblíž podél svých vlastních průvodců. Švy jsou hladší, kvalitnější a proces je rychlý. Vhodné pro hromadnou sériovou výrobu I-nosníků používaných v kritických konstrukcích.

6. Seřízení geometrie

Při svařování se struktura lokálně silně zahřívá, což způsobuje pnutí kovu a porušení geometrie. K odstranění vnitřního pnutí se používá temperování a k vyrovnání je použita správná linka v podobě soustavy válečků, která zajišťuje ohýbání nerovností při válcování.

Možné vady svařování

Při výrobě I-nosníku svařováním pásů jsou možné některé vady, které je třeba znát a je třeba jim předcházet. Prvním je tvorba nových krystalických zrn, odlišných od hlavních, ke které dochází v důsledku vyhoření prvků při vysokých teplotách. Následně svar rychleji rezaví a ztrácí pevnost. Aby se tomu zabránilo, používají se různá tavidla, která nasycují kov svarové lázně dalšími chemickými prvky, které kompenzují ztráty.

Svařování koutových svarů bez převrácení výrobku do polohy „loďka“ vede k stečení tekutého kovu na spodní přírubu a nesprávnému rameni svaru. To oslabuje strukturu a omezuje následné použití nosníků v kritických projektech.

Pokud se svařování neprovádí automaticky, může v důsledku pohybů svářeče dojít k nerovnoměrné šířce a výšce švu. Foukání větru do svařovací zóny vede k interakci roztaveného kovu s prostředím a tvorbě pórů. Proto je lepší svařovat traktorem s přídavnou vrstvou tavidla, která chrání svarovou lázeň.

Jaké zařízení je vhodné pro svařování paprsků

Pro ruční poloautomatické svařování I-paprsků jsou vhodné profesionální MIG stroje BARSVELD. Pokud je tloušťka kovu do 10 mm, můžete použít BARSVELD Profi MIG-357 DT2 s maximálním proudem 350 A. Pro silnější kovy o průřezu 20 mm se používá BARSVELD Profi MIG-507 DT2 se svařovacím proudem 500 A a doba zatížení 60 % je užitečná.

Pro automatické svařování v hromadné výrobě jsou vhodné svařovací traktory, pohybující se pomocí vozíků po kolejích nebo vedení. Například ESAB A2 Multitrac svařuje proudem od 60 do 800 A, takže svaří kov až do tloušťky 30 mm. Svařování děleným obloukem je možné (současné podávání dvou drátů do svarové lázně) pro lepší kvalitu svaru a zvětšení objemu ukládaného kovu. Přiložená řídicí jednotka pomáhá konfigurovat následný provoz svařovací stanice s minimálním zásahem člověka. Více než 200 paměťových buněk se hodí pro programování různých scénářů svařování a jejich následné spouštění v několika akcích.

S dobrým vybavením pro svařování budete schopni vyrábět spolehlivé I-paprsky, které odpovídají GOST. Pak je lze použít v různých stavebních konstrukcích a výroba začne rychle přinášet zisk.

Odpovědi na otázky: výroba I-nosníků svařováním

Co je výhodnější koupit – svařovací traktor nebo montážní stroj na I-spoje?
Skrýt Další podrobnosti

Dokonce i švédský traktor ESAB A2 Multitrac stojí třikrát méně než průmyslový montážní stroj. Pokud neplánujete vyrábět obrovské nosníky dlouhé 15 m a vysoké 75 cm, postačí svařovací traktor.

Jak otočit velký I-paprsk při svařování?
Skrýt Další podrobnosti

K převrácení výrobku se obvykle používá kladkostroj nebo nosníkový jeřáb. Pokud je konstrukce velmi velká a těžká, bude zapotřebí mostový jeřáb.

Jaký je pracovní cyklus svařovacích traktorů?
Skrýt Další podrobnosti

Profesionální svařovací traktory jako ESAB A2 Multitrac nebo Automatic Welding MZ 1000 jsou schopny svařovat nepřetržitě při maximálním proudu (100% pracovní cyklus). Při provozu s nižšími ampérovými hodnotami se prodlužuje životnost zařízení.

Co dělat, když délka vodítek nestačí pro svařování I-paprsku traktorem?
Skrýt Další podrobnosti

Hlavním účelem vodítek je zajistit hladký pohyb vozíku. Vodicí lišty lze zakoupit nebo vyrobit samostatně. Pro prodlouženou délku neexistují žádná omezení.

Co je lepší – I-nosník svařený z pásů nebo dva kanály svařené dohromady?
Skrýt Další podrobnosti

Dva kanály získají velmi silnou stěnu s policemi s menším průřezem. Taková konstrukce nebude schopna odolat většímu zatížení než I-nosník vyrobený z pásů s podobnými rozměry. Ale svařovaný I-nosník bude lehčí, což sníží tlak na základ a sníží spotřebu kovu.

S příchodem svařovaných nosníků, jejichž uspořádání se od sebe liší, se architektura budov stala mnohem rozmanitější. Bylo možné vybavit konstrukce s širokými rozpětími a dlouhými výložníky. Snížením hmotnosti nosné konstrukce se navíc podařilo výrazně snížit náklady.

Svařovaný nosník má dvě hlavní součásti: polici a stojinu. Trámy s různým rozložením mají různé tloušťky, rovnoběžné nebo šikmé okraje polic. K jejich výrobě se používá široká škála materiálů. Nosníky každé konfigurace mají své vlastní technické vlastnosti a specifický účel.

I-paprsky

Svařovaný I-nosník je konstrukce z ocelového plechu, která velikostí a tvarem připomíná za tepla válcovaný nosník. Mechanické parametry tohoto výrobku jsou regulovány GOST 23118-99 a maximální odchylky v průřezu a tvaru jsou v souladu s GOST 26020-83. Normy nevylučují možnost výroby svařovaného I nosníku na zakázku podle speciálních výkresů.

Typy I-paprsků

V závislosti na konstrukci jsou I-nosníky rozděleny do následujících typů:

• široká police;
• s rovnoběžnými hranami;
• sloupovitý;
• normální;

Použití svařovaných nosníků

Výroba svařovaných nosníků probíhá na automatické svařovací lince – moderní výkonné zařízení. Technologický proces zahrnuje použití tavidel a konečné odstranění „houbování“. Konečným produktem je geometricky přesný, pevně svařovaný nosník s atraktivním vzhledem.

Nízký obsah kovu ve svařovaných trámech

Velkou výhodou I-beam je jeho relativně nízká spotřeba kovu. Pomocí tohoto konstrukčního prvku je možné konstruovat objekty s maximální spolehlivostí a přitom ušetřit značné finanční prostředky. Nejčastěji se tato kovová konstrukce používá v bytové výstavbě. Tento produkt se také používá při konstrukci rámů pro zemědělská a průmyslová zařízení.

Dlouhé svařované I-nosníky jsou ideální pro:

• zařízení pro dlouhé rozpětí výrobních dílen,
• pro nadjezdy,
• Mostov,
• podlahy,
• pracovní místa,
• nosníky mostového jeřábu.

Aplikace kotevních tyčí

Pokud zatížení konstrukce není nadměrné, pak je možné dosáhnout použití minimálního množství kovu na jednotku plochy. V konstrukcích vyžadujících vysokou technologickou přesnost se samozřejmě používají pouze certifikované válcované kovové výrobky.

Výhody svařovaných nosníků

Použití svařovaných nosníků ve stavebnictví poskytuje řadu významných výhod:

• V porovnání s trámem válcovaným za tepla je hmotnost konstrukce snížena o 10 % díky vyváženému výběru průřezu. Svařovaný nosník vydrží větší namáhání než za tepla válcovaný nosník podobné hmotnosti.
• Pomocí svařování během výrobního procesu je možné kombinovat různé druhy oceli v jednom výrobku.
• Získání stěn a polic asymetrického průřezu – pomocí svařování vzniká produkt proměnného průřezu, který dává větší svobodu designového myšlení v architektuře.

Výroba kotevních tyčí

Technologický pokrok se nezastaví. Objevuje se stále více nových materiálů, včetně těch pro výrobu kovových konstrukcí používaných ve stavebnictví. Vznikají inovativní technologie, snižuje se hmotnost výrobků při zachování jejich pevnosti. Svařovaný nosník, který se dnes vyrábí, splňuje všechny požadavky – je ekonomický, odolný a racionální.

Výroba

• Kovové konstrukce
• obrábění kovů
• Podpěry potrubí
• Kotevní tyče
• Ploty a zábrany
• Traverzy
• Zábradlí
• Výrobky z nerezové oceli
• Kapacitní zařízení
• kontejnery
• Pevné části
• Nestandardní vybavení
• Zařízení pro zemědělský komplex
• Kalkulačka
• Dodávka
• knihovna