Jak svařit I-nosník s I-paprskem?

Nosníky I se zřídka používají v nízkopodlažních stavbách, ale často se používají při výstavbě průmyslových nebo vícepodlažních budov pro různé účely. Někdy je však pro stavební práce nutné spojit dva nosníky. V tomto případě, abyste zajistili spolehlivost připojení, musíte dodržovat některá pravidla.

Jaké nosníky výrobci vyrábějí a kde se používají?

Nosníky lze svařovat nebo válcovat za tepla. Ty válcované za tepla jsou považovány za nejoblíbenější. Díky své monolitické povaze jsou vysoce odolné a spolehlivé. Výrobci vyrábějí několik typů takových válcovaných výrobků o délce od 4 do 15 m:

• Nejběžnější je normální (označeno písmenem „B“). Používají se pro stavbu budov, mostů, nadjezdů a používají se při stavbě strojů a kočárů.
• Široká police (označená písmenem „Ш“) má ve srovnání s normálními policemi širší police. Používá se v kovových konstrukcích pracujících při vysokém zatížení.
• Sloupový (označený písmenem „K“) se vyznačuje zvýšenou tloušťkou stěny a polic. Používá se při instalaci nosných konstrukcí nebo sloupů.
• Hromada (označená písmenem „C“) může mít rovnoběžné nebo šikmé police. Tento typ válcovaného kovu se nejčastěji používá pro zpevňování dolů.
• Speciální válcované kovové výrobky vyráběné na individuální zakázky jsou označeny písmeny „DB“ nebo „DK“.

Jak připojit I-paprsky

Existují dva způsoby připojení nosníků: svařování a šroubové spoje.

Jak spojit I-nosníky pomocí svařování

Pokud je potřeba trám prodloužit, spojí se natupo. K tomu nejprve připravte spojovací hrany: vyfrézujte je a zkoste. Frézování je potřebné pro zarovnání hran a zajištění rovnoměrné mezery mezi nimi a řezání hran je nutné pro zajištění úplného proniknutí svaru. Dále jsou nosníky svařeny dohromady, čímž je zajištěna mezera při spojování 1–2 mm.

Spojovací bod lze dále posílit pomocí překrytí. K tomu jsou z plechu vyříznuty obdélníkové díly. Tloušťka obložení by měla být zvolena stejně jako tloušťka stěny nosníku. Dále jsou svarové švy na horní a spodní polici, stejně jako na obou stranách stěny, pokryty překryvy. Poté jsou po obvodu opařeni.

Tento způsob připojení se používá pro nekritické konstrukce, které nejsou vystaveny vysokému zatížení.

Takto lze schematicky znázornit svařovaný spoj I-nosníků. Nohy švu a geometrické parametry překrytí závisí na geometrických charakteristikách nosníků

V jiných situacích je třeba I-paprsky připojit v pravém úhlu. V tomto případě je jeden z nich hlavní a nese hlavní zatížení a druhý je považován za sekundární. Pro spojení nosníků je na horní polici hlavního proveden výřez ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku s vrcholem 90°.

Poté se připraví sekundární paprsek. Na konci horní police označte její střed a proveďte z něj dva šikmé řezy pod úhlem 45°. Tím se zajistí, že horní police obou nosníků jsou spojeny podle principu „muž-žena“.

Poté se z koncové strany sekundárního nosníku odřízne část spodní pásnice o ½ její šířky. Při spojování nosníků se tento řez opře o spodní pásnici hlavního nosníku. Nyní zbývá jen spojit připravené nosníky a spoj po obvodu svařit. Aby byl šev spolehlivý a aby bylo zajištěno úplné proniknutí, jsou spojované hrany zkoseny.

Jak spojit I-nosníky pomocí šroubových spojů

Tato metoda se používá pro spojování nosníků end-to-end. K tomu nejprve vyfrézujte konce trámů, aby bylo zajištěno pevné usazení, a připravte čtyři obdélníkové překryvy, které zakryjí spoje na horní a spodní polici a také na obou stranách stěny. Dále se vyvrtají otvory do desek s oběma sestavenými nosníky. Poté jsou do nich instalovány šrouby a utaženy maticemi. Místo šroubů můžete použít nýty, ale v tomto případě bude spojení trvalé.

Takto můžete schematicky znázornit šroubový spoj I-nosníků

Takto to vypadá v praxi

Závěr

Při montáži různých kovových konstrukcí může být nutné připojení I-nosníků. Znalost základních pravidel učiní taková spojení silná a spolehlivá.

Ocelové nosníky s I-nosníky se používají ve strojírenství a výstavbě průmyslových, administrativních a obytných budov. Někdy pokrývají velká rozpětí a spojují jednotlivé prvky do jednoho pole. Svařovací nosníky mají spoustu nuancí, protože jejich struktura je zatížena nerovnoměrně. A to je třeba vzít v úvahu při sestavování stavebního projektu pro budovu s kovovým rámem.

Způsoby spojování I-nosníků

Existují pouze dvě možnosti připojení. První je použití šroubů nebo nýtů. Umožňují vyrábět skládací konstrukce. Spojování se provádí pomocí dvou desek, mezi které se upnou konce nosníků. Tato metoda je vhodná i pro pravoúhlé spoje. Je pravda, že to vyžaduje přítomnost otvorů, které poněkud snižují pevnost celé budovy.

Pokud jsou na okrajích nosníků navařeny speciální spojovací jednotky, dojde ke šroubovému spojení bez dodatečného obložení. Ve všech ostatních případech je jedinou možností montáže svařování I-paprsku. Umožňuje vám získat nerozebíratelnou konstrukci. Z jednotlivých dílů je totiž sestaven jeden kovový rám, který drží váhu ostatních materiálů a zaručuje pevnost stavby.

Při sestavování dlouhých rozpětí se provádí svařování paprskem od konce ke konci, výrobek je spojen podél průřezu, aby se získal „jeden dlouhý kus válcovaného kovu“. Je důležité spoj svařit efektivně, protože svar sám o sobě je „slabým článkem“ – kov se stává měkkým, náchylným na vlhkost a mechanické namáhání. K tomu pomůže přesné dodržení technologie svařování I-nosníků.

Vlastnosti tupého připojení:

1. Pro co nejúplnější lícování je nutné před svařováním zpracovat spojovací roviny.
2. Koncové řezy jsou doplněny úhlovými úkosy pro vytvoření hlubšího stupně svaření výrobků.
3. Spojení je zesíleno překryvy přivařenými nahoře k policím a na obou stranách ke hrdlům (celkem 4 kusy).
4. Překryvy jsou z plechu pokrývajícího celou šířku police (výška stěny), navíc jsou po obvodu kompletně svařené.
5. Nosníky různých sekcí jsou spojeny kovovou rozpěrkou podél obrysu s koutovým svarem na obou stranách (předběžné řezání hran není nutné).

Na rozdíl od šroubových spojů nevyžadují svarové spoje pravidelnou kontrolu a utahování. Hlavní věc je, že třída oceli, ze které je nosník vyroben, umožňuje svařování a pevnost švu ve srovnání se základním kovem výrazně neklesá. Takové body se objasňují v procesu výpočtu konstrukce, stanovení vhodného materiálu včetně parametrů výztužných vyzdívek.

Pravý úhel

Když je požadováno spojení mezi hlavním a vedlejším I-paprskem, technologie svařování paprskem je mírně odlišná. Kromě toho existují dvě možnosti – hlavní plní podpůrnou funkci nebo naopak je instalován jako sloup, posilující jeho prvek. Liší se způsobem přípravy jednotlivých prvků, proto je důležité si předem určit, který díl bude držet ten druhý.

Příklad připojení (s použitím příkladu, kdy primární podporuje sekundární):

1. Na horní přírubě hlavního I-nosníku je vytvořen výřez ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku s úhlem co nejblíže pravému úhlu.
2. V druhém nosníku je vytvořen „opačný“ výřez, který zapadne pod vložku do rohu na hlavním (podél horní pásnice).
3. Spodní příruba sekundárního I nosníku je oříznuta na polovinu šířky.
4. Zarovnáním výřezů na horních přírubách do sebe spodní příruby zapadnou dostatečně těsně, aby vytvořily spolehlivý svarový spoj.

Po svaření obou I nosníků podél výsledného obrysu se doporučuje navařit na spodní část spoje plech. Zpevní konstrukci a poskytne rezervu pro návrhovou nosnost. Hlavní je nepřehřívat kov ve spojích, aby nezkřehl, nezměknul a nepodlehl vlhkému prostředí nebo mechanickému namáhání. T-švy by měly být provedeny v jednom průchodu.

Svařování I-paprsku s kanálem v pravém úhlu

Další možností, která se nachází ve stavebnictví, je spojení I-paprsku s kanálem. Již zde vzniká mnoho „nuancí“. Například průřez a tvar spojovaných konstrukčních prvků nesouhlasí. Někdy musíte vybrat svařovací zařízení nebo speciální elektrody, aby se švy svařily efektivně (v závislosti na jakosti oceli a dalších faktorech).

Nejjednodušší způsob je svařit I-nosník s kanálem stejné výšky:

1. Horní příruba kanálu je seříznuta pod úhlem 45°.
2. Podobný výřez je vytvořen na horní polici nosníku I.
3. Spodní pásnice žlabu je seříznuta tak, aby při napojení navazovala na stěnu trámu.
4. Konstrukce je tradičně vyztužena kovovou deskou přivařenou ve spodní části.

Je uvedena pouze jedna možnost připojení. Metoda se bude lišit v závislosti na tom, jaký druh spoje se plánuje vytvořit – v rohu, uprostřed nosníku, s kanálem jiného průřezu. Ve všech případech je zvolena technologie, která vytváří maximální strukturální pevnost. Pokud nemáte žádné zkušenosti se svařováním, je lepší svěřit práci odborníkům. Protože mluvíme o nosných prvcích budov, na kterých závisí bezpečný provoz areálu.

Obecné tipy

Pokud stále plánujete nezávisle svařovat spoj nosníku, doporučuje se nejprve prostudovat profilové normy a rady od profesionálů. Potom po určité praxi bude možné provádět vysoce kvalitní svary, o nic horší než ty, které se vyrábějí ve výrobě. Při svařování se používá ruční obloukové nebo poloautomatické zařízení.

1. Opracování hran nosníku se nejlépe provádí na hranové frézce (úkosovačce). Na něm se ukáží jako nejpřesnější, se stejnou hloubkou po celém obvodu.
2. Před montáží konstrukce je nutné pevně upevnit oba I-nosníky (buď kvůli symetrii, nebo kvůli kolmosti).
3. Těžké nosníky je jednodušší lisovat hydraulickými mechanismy (samozřejmě v tovární dílně).
4. Pásové svařování se nejsnáze provádí pomocí automatizovaného systému svařování pod tavidlem.
5. Speciální vodiče s upínacími prvky zjednodušují spojování nosníků, protože je sníženo rozstřikování roztaveného kovu.

Bez takových zařízení dosahují ztráty někdy 30 %. To snižuje kvalitu svaru nebo zvyšuje čas potřebný pro dobré spojení. V důsledku toho se kov velmi zahřívá a uvolňuje se nad rámec standardu. „Měkký“ spoj nemá smysl, aby se dosáhlo požadované úrovně pevnosti, je nutné opaření kovovými deskami.