Основы проектирования конструкций

При разработке проектов сварных конструкций необходимо обеспечить комплекс общих и специальных требований по точности, экономичности и рациональности.

Главное требование - это соответствие эксплуатационному назначению.

Конструкции должны быть прочными, жесткими и надежными, а также экономичными и минимально трудоемкими при изготовлении и монтаже.

Каждая конструкция проходит три этапа: проектирование, изготовление и сборку (или монтаж).

Проектирование начинается с вариантов компоновки возможных схем конструкции и заканчивается методами изготовления сборки или монтажа.

Конструкция должна обладать устойчивостью долговечностью надежностью - по показателям наработки; ремонтопригодность и технологичностью изготовления.

На этапе проектирования решают следующие вопросы: выбор вариантов изготовления способов сварки, расчет качества и точности заготовок и конструкции в целом, возможность механизация сварочных процессов, технологическая простота деталей, заготовок с возможностью применения более производительных процессов изготовления (например, резка на ножницах, пробивка, вырубка на прессах производительней газовой и плазменной резки).

На этом этапе выполняется проработка чертежей всех деталей и заготовок, определяются требования к ним и к конструкции в целом.

При проектировании также решается вопрос выбора материалов по марке и экономичности профилей, с учетом имеющихся типовых схем и конструктивных элементов. Конструктивно предусматривается минимальное воздействие от деформаций при сварке путем применения наименьшего количества сварных швов (в том числе в одном месте), максимальное использование сварки в нижнем положении при минимуме кантовок.

Следует учитывать, что на одной несущей конструкции не допускается применять по противоположным концам и сварку и клепку, так как эти два способа по-разному распределяют воспринимаемую нагрузку, в особенности знакопеременную.

При проектировании также решаются вопросы сборки, монтажа готовых конструкций.

Понятие технологичности сварной конструкции - это возможность изготовления всех деталей конструкции и ее с наименьшими трудовыми затратами удобными способами и с применением самого производительного оборудования, например штамповка деталей вместо кислородной вырезки, и т. п.

Мелкие или самостоятельные сварные конструкции называются сварными узлами. Сварной узел - это часть конструкции (необязательно сварной), представляющей собой соединение двух или нескольких деталей при помощи сварки.

При проектировании, а также при изготовлении сварных конструкций необходимо помнить, что очень большие внутренние напряжения (иногда - до частичного саморазрушения) возможны при сварке электрозаклепками, поэтому следует избегать таких соединений, применяя нахлесточную сварку либо в широких прорезях, либо в отверстиях не менее, например, диаметра 30 мм при толщине верхнего листа 8 мм.

Изготовление сварных конструкций Сварочные работы Структура и прочность стали