Как резать, гнуть и усиливать швеллер
При работе с металлоконструкциями, в частности с применением швеллера, приходится сталкиваться с его резкой, сгибанием и усилением. У каждого процесса есть свои нюансы с которыми точно нужно ознакомиться.
Как работает швеллер на изгиб
Полная информация о швеллере представлена в статье «Тонкости работы со швеллером«.
Часто на швеллер влияют давление внешнего веса на изгиб. Поэтому заранее необходимо просчитать заданную нагрузку. Разберемся как работает швеллер на изгиб в вашем конкретном случае, сделав три шага расчетов.
Шаг 1. Максимальное значение момента швеллера
Для вычисления момента подставляем значение распределительной нагрузки и длину швеллера в формулу:
Шаг 2. Значение момента сопротивления сечения швеллера
Прочность конструкции зависит от правильно рассчитанного момента сопротивления швеллера. Подставляем в формулу уже найденное значение максимального значения момента (М) и сопротивление материала по пределу текучести. Последняя величина табличная и указана ниже в зависимости от марки стали.
Шаг 3. Сравниваем полученное значение со стандартом ГОСТ 8278
Полученное значение из шага 2 сравниваем с табличными данными момента сопротивления ГОСТ 8278.
После выбираем подходящий вариант катаного или гнутого швеллера.
Как резать швеллер
Речь пойдет о том как резать швеллер болгаркой. В первую очередь процесс работы должен быть безопасным! Самые распространенные ошибки приводят к тому, что в ходе резки диск трескается и разлетается в разные стороны, нанося увечья мастеру. Причем это происходит за доли секунды, так что увернуться вероятность мала, а с последствиями придется жить до конца жизни.
- Всегда следите за целостностью диска — диск расположен ровно без каких либо наклонов.
- Приподнимите балку с помощью шлакоблока или другого предмета так, чтобы отрезанная часть была на весу и опускалась под собственным весом.
- Работайте с перерывами и аккуратно — даете возможность остынуть диску.
- В процессе резки стойте не в плоскости реза, а немного сбоку.
- Крепко затягивайте диск на болгарке. Чтоб потом его было легче открутить, подкладывайте картонную шайбу.
- Ни в коем случае не снимайте кожух с УШМ. Он предназначен обеспечить безопасность работы.
- Работайте в защитной одежде: очки, перчатки, защитная одежда и закрытая обувь обязательны.
- Работайте инструментом так, чтобы направление реза и вращение диска совпадали и были от себя. Если болгарку вырвет из рук, то ее отбросит в другом направлении от вас.
Как согнуть швеллер
Если вы в раздумьях как согнуть швеллер в домашних условиях, то вам потребуется специальный станок высокого давления. Чаще, чтобы не прибегать к дополнительным тратам на оборудование, обращаются к профессионалам.
Когда мы положим швеллер на ровную поверхность на одну из его полок, то увидим, что вертикальная плоскость несимметрична относительно нейтральной линии. Поэтому согнуть швеллер возможно в трех видах:
- По плоскости (на ребро);
- По стенке (плашмя) полками наружу;
- По стенке (плашмя) полками внутрь.
Самый сложный — первый вариант. В процессе его легко может повезти. Для избегания этого потребуется выставить систему калибрующих роликов или при условии, что деталей будет несколько, то швеллер можно сварить “коробкой”.
Все три способа как согнуть швеллер по радиусу выполняются двумя методами деформации:
- Местный изгиб;
- Плавный изгиб.
Оба варианта имеют место быть и рассмотрим каждый по отдельности.
Для местного изгиба потребуется предварительные срезание стенок формой треугольника в местах изгиба. Далее на специальном устройстве они соединяются и жестко свариваются. Минус способа — значительно снижается технологическая прочность швеллера.
Второй способ — плавный изгиб. Он предусматривает равномерное сгибание определенного участка изделия. Для этого предварительно разогревается место сгибания газовой горелкой. Далее один из концов изделия фиксируется и швеллер медленно деформируется по ранее подготовленному шаблону.
Как усилить швеллер
Рассмотрим как усилить швеллер на прогиб, изгиб и кручение.
Усиление швеллера на прогиб и изгиб
В зависимости от эксплуатации объекта, возможно применение трех способов усиления:
- Установка подпоры;
- Увеличение поперечного сечения;
- Перераспределение нагрузки по всей конструкции.
Первый способ самый простой. Без существенный изменение металлоконструкции дает возможность снизить нагрузку на балку.
В зависимости от типа нагрузки возможно двумя способами соединить опору и балку:
- Поперечная сила действует постоянно — любой вид соединения деталей для обеспечения высокой надежности и прочности;
- Динамическое воздействие — только клепаные и болтовые соединения.
Второй способ усиление на прогиб или изгиб — увеличение поперечного сечения. Осуществляется путем приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении. Также подойдет вариант приваривания дополнительного швеллера. В данном варианте в итоге должна получиться симметричная конструкция.
Этот способ позволяет сместить основную нагрузку с точки предполагаемого разрыва металла и равномерно распределить ее по всей площади новой форма балки.
Крайний метод — распределение нагрузки по всей конструкции путем внесения конструктивных изменений в каркас или только его элементов. Распределение нагрузки снижает изгибающее напряжение в балке и дает необходимую прочность конструкции. Но в последствии потребуется переделать расчет объекта.
Усиление швеллера на кручение
В случае усиления швеллера на кручение применяется два способа:
- Стандартный с помощью сварки;
- Бетонирование.
В первом варианте параллельно приваривается второй швеллер к установочному, в итоге получив двутавр или “коробку”. Оба варианта примерно одинаковы по эффективности. Будут работать только, если у вас есть прямой доступ к конструкции. Иначе придется разрушать часть конструкции и устанавливать дополнительные страховочные опоры.
Во время сварочных работ швеллера, необходимо учитывать тот факт, что при нагревании металл деформируется и ослабляет конструкцию. Для избегания проблем нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.
Бетонирование повышают продольную нагрузку на балку за счет общего веса, но улучшит жесткость.
Теперь вы точно знаете как резать, гнуть и усиливать стальную балку. Для работы вам могут понадобиться швеллер и комплектующие к нему материалу — электроды, диски отрезные, грунт и другие. Переходите по ссылке швеллер, чтобы ознакомиться с актуальным прайсом на него. Больше информации по телефону или онлайн-чате КТ-Сталь.