Проектирование, Расчет и Производство Сварных Балочных Строительных Конструкций: От Теории к Инновациям

В современном мире, где темпы строительства постоянно растут, а требования к надежности и экономической эффективности сооружений ужесточаются, сварные балочные системы занимают одно из центральных мест в металлическом каркасе зданий и мостов. Их универсальность, прочность и относительная легкость делают их незаменимыми элементами в конструкциях различного назначения. Достаточно сказать, что ежегодно в мире производятся миллионы тонн стальных конструкций, значительная часть которых приходится на сварные балки, формирующие основу перекрытий, ферм и опорных систем. Именно глубокое понимание принципов их проектирования, точного расчета и освоение передовых производственных технологий определяет не только долговечность и безопасность объектов, но и общую экономику проекта.

Целью данной курсовой работы является всесторонний и академически глубокий анализ проектирования, расчета и технологии производства сварных балочных конструкций. Мы стремимся не просто систематизировать существующие знания, но и показать, как теория воплощается в практике, а также обозначить вектор развития отрасли через призму инноваций.

В рамках этой работы будут последовательно решены следующие задачи:

• Обоснование метода предельных состояний как фундаментальной основы для оценки несущей способности и эксплуатационной пригодности сварных конструкций.
• Детальное рассмотрение подходов к проектированию и оптимизации сечений сварных балок, включая применение современных программных комплексов.
• Анализ методик расчета общей и местной устойчивости балок, с учетом специфики как традиционных, так и инновационных конструктивных решений.
• Систематизация конструктивных решений узлов, их классификация и подробное описание методик расчета сварных и болтовых соединений.
• Разбор ключевых технологических процессов производства сварных конструкций, их нормативного обеспечения и требований к качеству.
• Исследование передовых инноваций и автоматизации в сфере производства сварных конструкций, включая роботизированные системы, новые материалы и аддитивные технологии.

Структура данной курсовой работы последовательно раскрывает эти аспекты, ведя читателя от фундаментальных теоретических положений к конкретным инженерным расчетам и, наконец, к передовым технологическим решениям, формирующим облик современного строительного производства.

Теоретические Основы Расчета Сварных Металлических Конструкций

Ключевой тезис: Раскрыть метод предельных состояний как фундамент надежности и эксплуатационной пригодности сварных балок.

В основе современного проектирования строительных конструкций, в том числе и сварных балок, лежит метод предельных состояний. Этот подход, закрепленный в действующих нормативных документах, таких как СП 16.13330.2017, позволяет комплексно оценить надежность и безопасность конструкции на протяжении всего срока ее службы. Он учитывает не только способность конструкции выдерживать максимальные нагрузки без разрушения, но и ее функциональную пригодность при нормальной эксплуатации, исключая недопустимые деформации или иные явления, затрудняющие использование объекта. Металлические конструкции, как известно, подвергаются воздействию разнообразных нагрузок — статических, динамических, циклических, — и метод предельных состояний обеспечивает их всесторонний учет.

Понятие предельных состояний и их классификация

Что же такое «предельное состояние»? Это критическое состояние, при достижении которого конструкция перестает соответствовать предъявляемым к ней требованиям безопасности или эксплуатационной пригодности. Иными словами, это та грань, за которой конструкция либо разрушается, либо становится непригодной для использования по назначению.

Для систематизации этих состояний и удобства расчетов в нормах проектирования (например, в СП 16.13330.2017) предусмотрены две основные группы предельных состояний:

Расчет по первой группе предельных состояний

Первая группа предельных состояний ориентирована на предотвращение полной потери несущей способности конструкции. Она связана с угрозой разрушения или необратимой деформации, которая делает эксплуатацию невозможной. Расчеты по этой группе выполняются на максимальные (расчетные) нагрузки, которые могут возникнуть в наиболее неблагоприятных условиях эксплуатации, в том числе при аварийных ситуациях или при нарушении нормального режима работы.

Примеры предельных состояний первой группы включают:

• Общая потеря устойчивости формы или положения: когда балка или ее часть теряет свою геометрическую стабильность, например, изгибается в направлении, перпендикулярном плоскости действия нагрузки (потеря устойчивости из плоскости изгиба).
• Разрушение любого характера: это может быть хрупкое или пластическое разрушение, усталостное разрушение, разрыв сварного шва.
• Переход конструкции в изменяемую систему: потеря жесткости, когда конструкция становится механизмом и не может сопротивляться нагрузке.
• Качественное изменение конфигурации: например, локальное выпучивание стенки балки, приводящее к перераспределению напряжений и снижению несущей способности.
• Текучесть материала, сдвиги в соединениях, ползучесть: достижение материалом предела текучести по всему сечению или значительной его части, что приводит к большим пластическим деформациям; смещение элементов в соединениях; медленное, постоянное деформирование материала под нагрузкой при высоких температурах.
• Недопустимые остаточные перемещения или чрезмерное раскрытие трещин: ситуации, когда деформации настолько велики, что конструкция теряет свою геометрию или образуются трещины, угрожающие дальнейшему разрушению.

Расчет по второй группе предельных состояний

Вторая группа предельных состояний направлена на обеспечение эксплуатационной пригодности конструкции. Расчеты по этой группе проводятся на эксплуатационные (нормативные) нагрузки, которые соответствуют обычному, нормальному режиму использования сооружения. Цель состоит в том, чтобы избежать явлений, которые хоть и не приводят к разрушению, но затрудняют или делают невозможным нормальную эксплуатацию.

Примеры предельных состояний второй группы включают:

• Появление недопустимых перемещений:
  • Прогибы: чрезмерный прогиб балок, который может приводить к повреждению отделочных материалов, затруднять работу оборудования или создавать ощущение дискомфорта у людей.
  • Осадки: неравномерные осадки фундаментов, вызывающие перекосы конструкций.
  • Углы поворота: чрезмерные углы поворота опорных частей конструкций.
  • Колебания: нежелательные вибрации, вызывающие дискомфорт или негативно влияющие на оборудование.
• Чрезмерное раскрытие трещин: появление трещин, которые влияют на эстетику, герметичность или долговечность, но не угрожают немедленным разрушением.

Обеспечение надежности и расчетные сопротивления материалов

Обобщенное условие расчета по первому предельному состоянию можно сформулировать следующим образом:

Наибольшее внешнее расчетное усилие (например, изгибающий момент, поперечная сила, продольная сила) не должно превышать наименьшую несущую способность конструкции по соответствующему виду сопротивления.

Это условие обычно выражается в виде неравенства:

S ≤ FR

где:

• S — расчетное значение усилия;
• FR — расчетное значение несущей способности.

Надежность конструкций и гарантия от возникновения предельных состояний достигаются за счет комплексного подхода, который включает:

• Учет наиболее неблагоприятных характеристик материалов: использование минимальных гарантированных значений прочности (нормативных сопротивлений).
• Учет перегрузок: применение коэффициентов надежности по нагрузке, которые увеличивают нормативные значения нагрузок.
• Учет наиболее невыгодных сочетаний нагрузок и воздействий: анализ различных комбинаций нагрузок (постоянных, временных, особых) для определения наиболее опасного сценария.
• Учет особенностей работы конструкций: введение коэффициентов условий работы, отражающих влияние специфики конструкции, окружающей среды и монтажа.
• Выбор расчетных схем: адекватное моделирование поведения конструкции под нагрузкой.
• Учет пластических и реологических свойств материалов: возможность перераспределения напряжений в пластической стадии работы стали, а также учет ползучести для материалов, подверженных ей.

Одной из ключевых составляющих этого подхода является определение расчетного сопротивления материала. Расчетное сопротивление R_y (по пределу текучести) или R_u (по временному сопротивлению) определяется путем деления нормативного сопротивления R_yn или R_un на коэффициент надежности по материалу γ_m. Этот коэффициент всегда больше единицы (γ_m > 1), что обеспечивает необходимый запас прочности. Его значение варьируется от 1,025 до 1,15 для различных марок сталей, что отражает изменчивость механических свойств металла и погрешности в их определении.

Таким образом, метод предельных состояний — это не просто набор формул, а комплексная философия проектирования, позволяющая создавать безопасные, надежные и функционально пригодные сварные конструкции, способные выдерживать все мыслимые нагрузки и сохранять свои эксплуатационные качества на протяжении всего срока службы.

Проектирование и Оптимизация Сечений Сварных Балок

Ключевой тезис: Рассмотреть современные подходы к проектированию, направленные на экономию металла и оптимизацию формы, с учетом расчетных и конструктивных требований.

В эпоху глобализации и обостренной конкуренции, проектирование сварных балок перестало быть просто процессом создания конструкции, способной нести нагрузку. Современные подходы к проектированию ориентированы на многокритериальную оптимизацию, где во главу угла ставятся экономия металла, снижение трудозатрат, поиск наиболее рациональных конструктивных форм, а также точный и детализированный учет характера и значений действующих нагрузок. Это достигается за счет применения уточненных методов расчета, которые часто реализуются в специализированных программных комплексах. Эти комплексы позволяют не только определить напряженно-деформированное состояние конструкции, но и провести оптимизацию ее геометрии, что приводит к существенному снижению материалоемкости и, как следствие, стоимости. В конечном итоге, такой подход гарантирует, что каждая деталь конструкции выполняет свою функцию максимально эффективно, минимизируя ресурсные затраты.

Принципы предварительного подбора сечений

Процесс проектирования сварной балки начинается с предварительного подбора ее сечения. Этот этап играет важнейшую роль, поскольку именно на нем закладываются основные геометрические параметры, от которых будет зависеть дальнейшая работоспособность и экономичность конструкции.

Предварительный подбор сечения балки начинается с определения ее предварительной высоты (h). Этот параметр критически важен, так как он напрямую влияет на жесткость балки и ее сопротивление изгибу. Высота балки определяется исходя из двух основных факторов:

1. Уровень напряжений от расчетных нагрузок: чем больше высота, тем меньше напряжения в крайних волокнах при одном и том же изгибающем моменте.
2. Допускаемый прогиб: чем больше высота, тем меньше прогиб, что особенно важно для соблюдения предельных состояний второй группы.

При определении предварительной высоты балки рекомендуется учитывать требования СП 16.13330.2017, в частности, раздел 8.2, который регулирует расчет на прочность изгибаемых элементов сплошного сечения и ограничения по прогибам. Например, для балок перекрытий обычно применяют соотношение высоты к пролету от 1/15 до 1/25, а для более нагруженных или большепролетных балок эти значения могут быть скорректированы.

Далее, после определения предварительной высоты, производится предварительная оценка толщины стенки и площади поясов. Высота стенки балки предварительно принимается на 4–6 см меньше высоты балки. Толщина стенки (δ) проверяется на срез по следующей формуле:

δ ≥ (3/2 ⋅ Qmax) / (hст ⋅ Rст)

где:

• Qmax — максимальная поперечная сила в сечении балки;
• hст — высота стенки балки;
• Rст — расчетное сопротивление материала стенки на срез.

Площадь пояса составной балки симметричного сечения (Fп) может быть предварительно определена по приближенной формуле, основанной на требуемом моменте сопротивления:

Fп ≈ Wтр / h − δст ⋅ h / 6

где:

• Wтр — требуемый момент сопротивления сечения балки, определяемый из условия прочности на изгиб (Mmax / Wтр ≤ Ry);
• h — полная высота балки;
• δст — толщина стенки.

Важно отметить, что назначение сечения пояса должно также учитывать требования общей и местной устойчивости, о которых будет подробно рассказано в следующем разделе.

Оптимизация и уточненные методы расчета

Поиск оптимальной высоты балки, которая достигается при наименьшем расходе металла, является ключевой задачей. Оптимизация не ограничивается только высотой; она включает поиск рациональной конфигурации всех элементов сечения (толщины полок и стенки, ширины полок). Современные алгоритмы оптимизации, часто встроенные в специализированные программные комплексы, позволяют минимизировать массу конструкции при строгом соблюдении всех прочностных и деформационных требований.

Например, среди популярных программных комплексов для расчета стальных конструкций в России выделяются:

• ЛИРА 10: мощный универсальный программный комплекс для анализа и проектирования строительных конструкций, включая металлические.
• МЕТАЛЛ: специализированный программный комплекс для расчета стальных конструкций.
• APM Civil Engineering: система для проектирования и расчета строительных конструкций.
• SCAD Soft: еще один комплексный пакет для расчетов и проектирования.
• Компас 3D и AutoCAD: универсальные платформы, которые интегрируют модули для расчета стальных конструкций, позволяя создавать чертежи и выполнять базовые расчеты.

Эти программы позволяют инженерам предварительно назначать параметры стальных конструкций на основе ограниченного набора исходных данных о конструкции и действующих на нее нагрузок. Для сварных сечений применяются алгоритмы поиска рациональной конфигурации. После подбора выполняются детальные проверки по СП 16.13330.2017. В случае, если коэффициенты использования (отношение действующего усилия к несущей способности) превышают 1.0, это означает, что конструкция не соответствует требованиям прочности или устойчивости. В таких ситуациях проводится итерационное пошаговое изменение толщин полок и стенок, а также их размеров, до тех пор, пока все критерии проверок не будут удовлетворены.

Проектирование балок переменного сечения

Традиционно балки изготавливались с постоянным сечением по всей длине. Однако, изгибающий момент и поперечная сила, как правило, изменяются вдоль пролета балки. В зонах минимальных усилий постоянное сечение приводит к перерасходу металла. Поэтому автоматизированные линии современного производства позволяют изготавливать сварные балки как постоянного, так и переменного сечения по длине.

Преимущества балок переменного сечения очевидны:

• Экономия металла: сечение оптимизируется под эпюру изгибающих моментов, что позволяет значительно уменьшить массу конструкции, особенно для большепролетных балок.
• Снижение нагрузки на фундаменты: уменьшение собственного веса конструкции.
• Повышение эстетики: возможность создания более изящных и легких конструкций.

Проектирование балок переменного сечения требует более сложных расчетов и использования специализированного программного обеспечения, но достигаемая экономия металла и оптимизация характеристик оправдывают эти усилия.

В целом, проектирование сварных балок — это комплексный процесс, требующий глубоких знаний строительной механики, сопротивления материалов и технологии сварки, а также активного использования современных компьютерных средств для оптимизации и обеспечения надежности.

Расчет Устойчивости Сварных Балок: Общая и Местная

Ключевой тезис: Проанализировать методики обеспечения общей и местной устойчивости сварных балок, критически важные для их надежности.

Устойчивость металлических конструкций является одним из фундаментальных аспектов их надежности и безопасности. Под воздействием нагрузок тонкостенные элементы, к которым относятся стенки и полки сварных балок, могут потерять свою первоначальную форму раньше, чем материал достигнет предела текучести. Это явление называется потерей устойчивости. Различают два основных типа устойчивости: общую и местную. Обеспечение их обеих является критически важным для предотвращения внезапного и катастрофического разрушения конструкции, ведь именно локальная или общая потеря устойчивости может привести к внезапному обрушению.

Расчет на общую устойчивость

Общая устойчивость изгибаемых элементов сплошного сечения (балок) — это способность балки сохранять свою первоначальную форму в целом при изгибе, без выхода из плоскости действия изгибающих моментов. Расчет на общую устойчивость выполняется согласно формулам, представленным в СП 16.13330.2017, раздел 8.4.

Для двутавровых балок 1-го класса (сечения, способные работать в пластической стадии) и бистальных балок 2-го класса (сечения, способные достичь предела текучести в крайних волокнах, но ограниченные по пластическим деформациям) при изгибе в плоскости стенки (совпадающей с плоскостью симметрии сечения) проверка на общую устойчивость выполняется по следующему условию:

M / (Wc ⋅ φb ⋅ γc) ≤ Ry

где:

• M — расчетный изгибающий момент в рассматриваемом сечении;
• Wc — момент сопротивления сечения, вычисленный для сжатого пояса балки;
• φb — коэффициент устойчивости при изгибе, определяемый по таблицам и формулам СП 16.13330.2017 в зависимости от гибкости балки из плоскости изгиба и условий ее закрепления;
• γc — коэффициент условий работы, учитывающий особенности конструкции;
• Ry — расчетное сопротивление материала по пределу текучести.

При изгибе в двух главных плоскостях (косой изгиб) и при наличии бимомента (изгиб с кручением) расчетные формулы становятся более сложными и детально представлены в пункте 8.4 СП 16.13330.2017. Они учитывают совместное действие различных усилий и обеспечивают более точное моделирование поведения балки.

Однако существуют условия, при которых проверять общую устойчивость балки не требуется. Общая устойчивость балки считается обеспеченной, если нагрузка передается через сплошной жесткий настил (например, железобетонные плиты, плоский или профилированный металлический настил). Важно, чтобы этот настил непрерывно опирался на сжатый пояс балки и был надежно связан с ним с помощью сварки, болтов или самонарезающих винтов. В таких случаях настил действует как жесткий диск, предотвращая выход сжатого пояса из плоскости изгиба.

Если же такого конструктивного обеспечения общей устойчивости нет, и сжатый пояс балки свободно может перемещаться из плоскости изгиба, то проверка по вышеуказанной формуле с использованием коэффициента φb становится обязательной. Определение φb учитывает такие параметры, как длина свободного участка балки, ее геометрические характеристики и тип закрепления концов.

Расчет на местную устойчивость

Местная устойчивость относится к способности отдельных элементов сечения балки (сжатого пояса, стенки) сохранять свою плоскую форму без локального выпучивания под действием сжимающих или касательных напряжений.

Местную устойчивость сжатого пояса проверяют в месте максимальных нормальных напряжений, которые обычно возникают в середине пролета балки. Эта проверка особенно важна для сварных балок, где полки могут быть относительно тонкими и широкими. В соответствии с разделом 8.5 СП 16.13330.2017, для обеспечения местной устойчивости сжатого пояса устанавливаются ограничения по его гибкости.

Устойчивость стенки балки также является критическим аспектом. Стенка может потерять местную устойчивость, проявляющуюся в местном выпучивании или гофрировании, под действием нормальных (от изгиба) и касательных (от поперечной силы) напряжений, если они превысят критические напряжения потери устойчивости. В отличие от прокатных изгибаемых сечений, где устойчивость стенок обычно считается обеспеченной из-за их относительной толщины, в сварных балках стенки часто делают более тонкими для экономии металла, что делает проверку на местную устойчивость стенки обязательной.

Как правило, устойчивость стенки обеспечивается не простым увеличением ее толщины, а путем укрепления ее поперечными ребрами жесткости. Расчет и конструирование этих ребер также регламентируется СП 16.13330.2017. Ребра жесткости устанавливаются для предотвращения потери устойчивости стенки при сдвиге, изгибе или их совместном действии. Они могут быть промежуточными (устанавливаются по длине балки) или опорными (в местах приложения сосредоточенных нагрузок). Цель ребер — разбить стенку на более мелкие панели, которые обладают большей местной устойчивостью.

Особенности устойчивости балок с гофрированной стенкой

В последние годы активно развиваются конструкции сварных двутавровых балок с поперечно-гофрированной стенкой. Такие балки обладают рядом преимуществ, таких как повышенная устойчивость стенки к сдвигу и снижение массы. Однако расчет их общей устойчивости имеет свою специфику.

Традиционный подход к расчету общей устойчивости таких балок часто заключается в расчете на общую продольную устойчивость сжатой верхней полки балки из плоскости стенки как центрально-сжатого стержневого элемента. Однако исследования, в том числе проведенные С. Н. Семеновым и В. А. Симоновым, показывают, что этот подход может занижать несущую способность балки, не в полной мере учитывая сложную работу гофрированной стенки.

В связи с этим, предлагается распространить на балки с гофрированной стенкой способ расчета прокатных балок на общую устойчивость, который использует момент инерции сечения балки при чистом кручении. Этот подход, вероятно, позволит более точно отразить вклад гофрированной стенки в общую жесткость и устойчивость балки, обеспечивая более рациональное и безопасное проектирование. Это направление исследований является весьма актуальным и требует дальнейшей детальной проработки и закрепления в нормативных документах.

Таким образом, комплексный подход к расчету общей и местной устойчивости, учитывающий как традиционные, так и инновационные конструктивные решения, является краеугольным камнем в проектировании надежных и эффективных сварных балочных конструкций.

Конструктивные Решения и Расчет Узлов Сварных Балочных Систем

Ключевой тезис: Детально рассмотреть типы узлов, их конструктивные особенности и методики расчета сварных и болтовых соединений.

Узлы — это критически важные элементы любой строительной конструкции, поскольку именно они обеспечивают передачу усилий между отдельными частями и определяют общую работоспособность системы. В сварных балочных конструкциях узлы требуют особого внимания при проектировании и расчете, так как они являются зонами концентрации напряжений и потенциальными местами отказа. Правильный выбор типа соединения и точный расчет узла гарантируют надежность и долговечность всей балочной системы. Какой риск несет в себе недооценка этих факторов? Только тщательный подход к каждому соединению может предотвратить катастрофические последствия.

Типы соединений в сварных балочных конструкциях

В металлических конструкциях принято различать два основных вида соединений: заводские и монтажные.

Заводские соединения выполняются непосредственно на заводе-изготовителе, где есть возможность обеспечить оптимальные условия для сварки, использовать высокоточное оборудование и осуществлять строгий контроль качества. Поэтому основным способом соединения при изготовлении металлических конструкций в заводских условиях является сварка.

Монтажные соединения выполняются непосредственно на строительной площадке. Здесь условия менее благоприятны, поэтому предпочтение отдается методам, которые требуют меньшей трудоемкости и обеспечивают высокую скорость монтажа. Чаще всего монтажные соединения проектируют на болтах. В некоторых случаях, для особо ответственных или крупногабаритных конструкций, используются соединения с фрезерованными торцами (для обеспечения плотного прилегания и равномерной передачи сжимающих усилий) и на фланцах (для создания жестких и легко монтируемых соединений).

Сопряжения балок настила с главными балками, а также сопряжения балок с колоннами обычно проектируют на болтах нормальной точности. Для этих целей применяются болты классов прочности 4.6, 4.8, 5.6 и 6.6. Класс прочности болтов обозначается двумя цифрами через точку: первая цифра (умноженная на 100) обозначает предел прочности болта при растяжении в МПа. Например, для класса 4.6 предел прочности составляет 400 МПа. Вторая цифра (умноженная на 10) указывает отношение предела текучести к пределу прочности в процентах (для 4.6 это 60%, то есть предел текучести 240 МПа). Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, зависит от вида напряженного состояния (срез, смятие, растяжение) и определяется по пункту 14.2.9 СП 16.13330.2017.

Монтажные стыки главных балок – это наиболее ответственные соединения, которые могут быть выполнены как сварными (при наличии условий для высококачественной сварки на площадке), так и на высокопрочных болтах. Высокопрочные болты, как правило, классов прочности 8.8, 10.9, обеспечивают более высокую несущую способность за счет создания натяжения и использования сил трения.

Типы сварных швов и их применение

Выбор типа сварного шва зависит от назначения элемента, действующих нагрузок и требований к прочности и долговечности.

• Для несущих, расчетных элементов конструкций (например, корпусов печей, дымовых труб, рам, главных балок) следует применять стыковые, угловые и тавровые сварные соединения с полным проплавлением (без конструктивного зазора). Полное проплавление обеспечивает максимальную прочность и монолитность соединения, приближаясь по свойствам к основному металлу.
• Для неответственных деталей, таких как косынки, ребра жесткости, связующие элементы, допускается применять угловые и тавровые швы с конструктивным зазором или приварку прерывистым швом «в шахматном порядке». Эти швы менее трудоемки и экономичны по расходу сварочных материалов, но имеют меньшую несущую способность и используются там, где нагрузки невелики или носят местный характер.
• Нахлесточные сварные швы допускаются для приварки укрепляющих колец, настилов и т.д. Достоинством нахлесточного стыка является простота выполнения, так как он не требует тщательной подгонки торцов балки и разделки кромок. Однако его применение рекомендуется только при статических нагрузках из-за большой концентрации напряжений, что делает его непригодным для конструкций, работающих под динамическими или вибрационными нагрузками.

Методики расчета сварных и болтовых узлов

Расчет болтовых соединений:
Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом, определяется по СП 16.13330.2017, пункт 14.2.9. Для болтов, работающих на срез, несущая способность одного болта определяется как:

Nbs = Rbs ⋅ Ab ⋅ γc ⋅ γb

где:

• Rbs — расчетное сопротивление срезу одного болта;
• Ab — площадь сечения стержня болта;
• γc — коэффициент условий работы;
• γb — коэффициент, зависящий от числа срезов.

Для болтов, работающих на смятие соединяемых элементов:

Nbp = Rbp ⋅ d ⋅ Σt ⋅ γc

где:

• Rbp — расчетное сопротивление смятию соединяемых элементов;
• d — диаметр болта;
• Σt — суммарная толщина элементов, работающих на смятие;
• γc — коэффициент условий работы.

Расчет сварных соединений:
Расчет сварных соединений узлов балок выполняется в строгом соответствии с нормативными документами, такими как СП 16.13330.2017 и соответствующие ГОСТы.

При действии изгибающего момента в плоскости, перпендикулярной к плоскости расположения угловых швов, расчет выполняется на срез по металлу шва или по металлу границы сплавления, согласно пункту 14.1.17 СП 16.13330.2017.

• По металлу шва:

M / (Wf ⋅ Rwf ⋅ γc) ≤ 1

• По металлу границы сплавления:

M / (Wz ⋅ Rwz ⋅ γc) ≤ 1

где:

• M — расчетный изгибающий момент;
• Wf и Wz — моменты сопротивления расчетных сечений шва (по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно);
• Rwf и Rwz — расчетные сопротивления угловых швов (по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно);
• γc — коэффициент условий работы.

В стыках главных балок, где необходимо передать значительные изгибающие моменты и поперечные силы, часто применяются накладки. Изгибающий момент может передаваться через поясные накладки, которые привариваются к полкам балки, увеличивая их площадь и, соответственно, момент инерции сечения в зоне стыка. Поперечная сила Q передается через двусторонние накладки на стенке, которые также привариваются к стенке балки, усиливая ее на срез и обеспечивая непрерывность передачи усилий. Применение накладок позволяет получить равнопрочный стык при прямых швах в поясах, то есть стык, несущая способность которого сопоставима с несущей способностью цельной балки.

Тщательный расчет каждого узла с учетом всех действующих усилий, выбранных материалов и геометрических характеристик является залогом надежности и безопасности всей конструкции.

Технологии Производства Сварных Конструкций: Процессы и Требования

Ключевой тезис: Систематизировать основные технологические процессы и нормативные требования, обеспечивающие высокое качество и долговечность сварных конструкций.

Производство сварных строительных конструкций — это сложный многоступенчатый процесс, требующий строгого соблюдения технологической дисциплины и соответствия многочисленным нормативным документам. От качества каждого этапа, начиная от подготовки металла и заканчивая контролем готового изделия, зависит надежность, долговечность и, в конечном итоге, безопасность всей конструкции. Технологический процесс изготовления сварных конструкций является комплексным и включает в себя последовательное выполнение заготовительных, сборочных, сварочных, контрольных, отделочных и других операций. Несоблюдение этих требований может привести к серьезным дефектам и снижению эксплуатационных характеристик.

Подготовительные операции и обработка металла

Первым и одним из важнейших этапов является подготовка металла под сварку. От ее качества напрямую зависят надежность сварного шва и прочность будущей конструкции. Недостаточная или некачественная подготовка может привести к образованию дефектов, снижению механических свойств шва и, как следствие, к преждевременному выходу конструкции из строя.

Подготовительные операции включают:

• Правка: устранение деформаций и искривлений металлических заготовок, возникающих при хранении или транспортировке.
• Зачистка: удаление ржавчины, окалины, масла, краски и других загрязнений с поверхности металла. Кромки и поверхности деталей в местах расположения сварных швов должны быть очищены от ржавчины, масла и других загрязнений на ширину 25-30 мм непосредственно перед сборкой под сварку. Это предотвращает попадание посторонних включений в сварочную ванну и образование дефектов.
• Разметка: точное нанесение линий реза, мест установки элементов и осей сварных швов согласно чертежам.
• Подгонка кромок: придание кромкам свариваемых деталей необходимой формы и размеров для обеспечения оптимального проплавления и формирования шва.

Обработка кромок, подлежащих сварке, производится в соответствии с чертежами конструкций и требованиями целого ряда ГОСТов, регламентирующих различные виды сварки:

• ГОСТ 5264-80 (ручная дуговая сварка);
• ГОСТ 8713-79 (сварка под флюсом);
• ГОСТ 14771-76 (дуговая сварка в защитном газе);
• ГОСТ 11533-75, ГОСТ 11534-75 (сварные соединения под острыми и тупыми углами);
• ГОСТ 23518-79 (дуговая сварка в защитных газах под острыми и тупыми углами) и другими стандартами.

Способы подготовки кромок свариваемых деталей должны исключать механические повреждения и возникновение зон термического влияния (ЗТВ), снижающих регламентированные свойства сварных соединений. Например, недопустимы глубокие царапины, выхваты или перегрев металла, которые могут стать источниками трещин или снизить ударную вязкость.

Зазор, смещение и конструктивные размеры кромок деталей, собранных под сварку, должны строго соответствовать требованиям соответствующих ГОСТов или чертежу. Несоблюдение этих параметров может привести к непроварам, прожогам, избыточным деформациям и другим дефектам.

Сварочные работы и материалы

Условия проведения сварочных работ имеют огромное значение. Сварочные работы рекомендуется производить при положительных температурах окружающего воздуха. При работе на открытой площадке место сварки и сварщик должны быть надежно защищены от непосредственного воздействия дождя, ветра и снега. Это необходимо для предотвращения быстрого охлаждения шва, образования водорода в металле шва (при сварке во влажных условиях), а также для обеспечения комфортных условий труда сварщика. СП 16.13330.2017 устанавливает требования к стальным конструкциям, работающим при температурах не выше 100 °C и не ниж�� минус 60 °C, что косвенно определяет диапазон температур, при которых сохраняется работоспособность металла. Как правило, сварочные работы рекомендуется выполнять при температурах выше 0 °C или с применением предварительного подогрева, особенно для толстостенных или высокопрочных сталей.

Технологический процесс сварки должен быть разработан таким образом, чтобы минимизировать внутренние напряжения и деформации в сварном соединении. Для этого применяются следующие подходы:

• Оптимальный порядок наложения швов: для длинных швов часто применяется обратноступенчатый способ, когда шов накладывается отдельными участками в направлении, противоположном общему направлению сварки.
• Многослойные швы: позволяют снизить температуру в зоне сварки и уменьшить термические деформации.
• Симметричное расположение швов: относительно центра тяжести сечения помогает взаимно компенсировать деформации.
• Поочередное наложение швов с разных сторон: для взаимной компенсации деформаций, возникающих при усадке металла шва.

В целом, для минимизации напряжений и деформаций, швы сварных соединений в конструкции должны располагаться симметрично, а их количество и объем наплавленного металла — быть минимальным.

Выбор сварочных материалов также строго регламентирован.

• При ручной дуговой сварке должны применяться электроды не ниже типа Э42А по ГОСТ 9467-75. Электроды типа Э42А (например, УОНИ-13/45) предназначены для ручной дуговой сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, когда к металлу сварных швов предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Они обеспечивают временное сопротивление разрыву не менее 410-420 МПа и используются при сварке постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз.
• При сварке в углекислом газе (MIG/MAG) применяется проволока не ниже Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70. Сварочная проволока Св-08Г2С является низкоуглеродистой легированной проволокой, содержащей около 0,08% углерода, 1,8-2,1% марганца и 0,7-0,95% кремния. Она предназначена для автоматической и полуавтоматической сварки углеродистых и низколегированных сталей в защитных газах (углекислота, газовые смеси) и обеспечивает получение чистого, ровного шва с высокими механическими и ударными свойствами, а также стойкостью к образованию пор. Часто используется омедненная версия проволоки (Св-08Г2С-О) для улучшения токопередачи и стабильности подачи.

Соответствие всех сварочных материалов требованиям стандартов (например, ГОСТ 9467, ГОСТ 2246) должно подтверждаться сертификатом заводов-поставщиков. Это гарантирует, что используемые материалы обладают заявленными механическими и химическими свойствами.

Выбор материалов для ответственных конструкций

Для изготовления ответственных сварных конструкций, работающих при динамических нагрузках (например, мостовых конструкций, элементов кранов, шахтных копров), где требуется повышенная прочность, ударная вязкость и сопротивление усталости, должны применяться:

• Легированные стали по ГОСТ 19281-89: эти стали обладают улучшенными механическими свойствами за счет введения легирующих элементов (марганец, кремний, хром, никель и др.).
• Углеродистые стали обыкновенного качества не ниже марки Ст3пс по ГОСТ 380-94: сталь Ст3пс (спокойная) обладает хорошими сварочными свойствами и достаточно высокими прочностными характеристиками для многих ответственных применений, но уступает легированным сталям по ряду показателей, особенно при низких температурах.

Правильный выбор материала с учетом условий эксплуатации и действующих нагрузок является одним из фундаментальных принципов надежного проектирования и производства сварных конструкций.

Контроль Качества Сварных Соединений и Дефекты

Ключевой тезис: Рассмотреть обязательные методы контроля качества сварных соединений для обеспечения их надежности и безопасности, а также выявляемые дефекты.

Качество сварных соединений – это ключевой фактор, определяющий надежность, долговечность и безопасность любой металлической конструкции. Дефекты сварных швов могут привести к снижению несущей способности, преждевременному разрушению и, как следствие, к серьезным авариям. Именно поэтому контроль качества сварных соединений является обязательным и регламентируется целым рядом нормативных документов.

Нормативная база контроля

Основным документом, устанавливающим методы контроля качества и область их применения при обнаружении дефектов сварных соединений металлов и сплавов, выполненных различными способами сварки, является ГОСТ 3242-79 «Соединения сварные. Методы контроля качества». Этот стандарт классифицирует дефекты, определяет методы их выявления и устанавливает требования к чувствительности контроля.

Важно отметить, что технология контроля сварных швов любым методом должна быть установлена в нормативно-технической документации (например, в технологических картах, проектах производства работ), которая разрабатывается для каждого конкретного объекта или типа конструкции.

Визуальный и измерительный контроль (ВИК)

Визуальный и измерительный контроль (ВИК) — это самый первый и обязательный этап контроля, который должен проводиться для 100% сварных соединений. Он позволяет выявить поверхностные дефекты, которые могут быть индикатором более серьезных проблем внутри шва, или сами по себе являются недопустимыми.

ВИК применяется для выявления:

• Несплошностей: трещины, поры, прожоги, непровары на поверхности.
• Отклонений размера и формы сварного соединения от заданных величин: превышение выпуклости или вогнутости шва, несоответствие ширины или катета шва, смещение кромок, угловатость, подрезы. Отклонения размером более 0,1 мм уже могут быть критичными и требуют внимания.
• Поверхностного окисления: наличие окалины, ржавчины, которые могут влиять на эстетику и коррозионную стойкость.

Для проведения ВИК используются оптические приборы с увеличением до 10х (лупы, эндоскопы) и различные измерительные приборы (шаблоны, штангенциркули, угломеры).

Неразрушающие методы контроля

Помимо ВИК, для более глубокой оценки качества сварных соединений применяются различные неразрушающие методы контроля, которые позволяют выявить внутренние дефекты без разрушения конструкции.

Радиографический контроль

Радиографический контроль (рентгеновское, гамма- и тормозное излучения с радиографической пленкой) по ГОСТ 7512-82 является одним из наиболее информативных методов. Он позволяет выявить в сварных соединениях:

• Трещины: тонкие разрывы металла.
• Непровары: отсутствие сплавления в корне шва или между валиками.
• Поры: газовые включения.
• Шлаковые, вольфрамовые, окисные и другие включения: неметаллические или металлические частицы в металле шва.
• Прожоги, подрезы: дефекты формы шва, а также оценку выпуклости/вогнутости корня шва.

Чувствительность радиографического контроля, согласно ГОСТ 3242-79, может варьироваться от 0,5% до 5,0% от контролируемой толщины металла, в зависимости от используемой методики (класса чувствительности). Однако у метода есть ограничения: он не выявляет несплошности и включения с размером в направлении просвечивания менее удвоенной чувствительности контроля, а также непровары и трещины, плоскость раскрытия которых не совпадает с направлением просвечивания. Это означает, что узкие плоские дефекты, ориентированные перпендикулярно лучу, могут быть пропущены.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль (УЗК) по ГОСТ 14782-86 устанавливает методы ультразвукового контроля стыковых, угловых, нахлесточных и тавровых соединений. Он эффективен для выявления:

• Трещин: как поверхностных, так и внутренних.
• Непроваров: особенно в корне шва.
• Пор: газовых пузырей.
• Неметаллических и металлических включений: шлаковых, вольфрамовых, окисных.

Преимуществом УЗК является его высокая чувствительность к плоским дефектам (трещинам, непроварам), которые могут быть плохо видны на рентгеновских снимках.

Капиллярные методы неразрушающего контроля

Капиллярные методы неразрушающего контроля по ГОСТ 18442-80 предназначены для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом дефектов типа несплошностей материала, выходящих на контролируемую поверхность (например, поверхностные трещины, поры). Метод основан на проникновении специальной индикаторной жидкости (пенетранта) в дефекты, последующем удалении излишков пенетранта с поверхности и проявлении индикаторной жидкости с помощью специального проявителя.

Дополнительно, ГОСТ Р 52630-2012 регламентирует методы контроля, включая визуальный, измерительный, радиографический и ультразвуковой, для сварных соединений стальных сосудов и аппаратов, что подтверждает общность и универсальность применяемых подходов.

Выбор конкретных методов контроля и их объем зависят от ответственности конструкции, условий ее эксплуатации и требований нормативных документов. Комплексный подход к контролю качества позволяет обеспечить высокий уровень надежности и безопасности сварных конструкций.

Инновации и Автоматизация в Производстве Сварных Конструкций

Ключевой тезис: Представить передовые технологии и оборудование, повышающие технологичность, экономическую эффективность и качество сварных балочных систем.

Современное производство сварных строительных конструкций находится на пороге новой промышленной революции, движимой цифровизацией, автоматизацией и внедрением инновационных материалов. Цель этих преобразований — не только повышение производительности, но и радикальное улучшение качества, надежности и экономической эффективности. Инновации охватывают весь цикл: от проектирования и подбора материалов до непосредственно сварочных процессов и контроля качества. Как эти технологии меняют строительную отрасль и что это означает для будущего? Они задают новый стандарт, обеспечивая беспрецедентный уровень точности и оптимизации ресурсов.

Автоматизация сварочных процессов и роботизация

Один из самых заметных трендов — это автоматизация сварочных процессов и широкое внедрение роботизированных систем. Преимущества автоматизации очевидны:

• Значительное увеличение скорости сварки: Роботы работают непрерывно и с высокой скоростью, что кратно увеличивает производительность по сравнению с ручной сваркой.
• Улучшение качества сварных соединений: Высокая точность, повторяемость движений и стабильность параметров сварки минимизируют человеческий фактор и снижают количество брака. Роботы способны выполнять швы идеально равномерно даже при небольших сериях производства.
• Минимизация количества брака: Благодаря точному контролю и возможности самокоррекции, вероятность дефектов значительно снижается.

Современные технологические линии для производства сварной двутавровой балки обладают высокой степенью автоматизации. Они предназначены для изготовления балок как постоянного, так и переменного сечения, а также равнополочных и неравнополочных, что позволяет максимально адаптироваться под требования конкретного проекта.

Автоматические станы для производства сварных двутавровых балок выполняют полный цикл операций:

1. Сборка: Точная позиционирование и фиксация элементов (полок и стенки) перед сваркой.
2. Автоматическая сварка поясных швов под слоем флюса: Этот метод обеспечивает глубокое проплавление, высокую скорость сварки и защиту расплавленного металла от атмосферного воздействия, что гарантирует высокое качество шва.
3. Исправление деформаций после сварки: Автоматизированные системы термической или механической правки устраняют деформации, вызванные усадкой металла при сварке.
4. Подача готовых балок на выходной рольганг: Интегрированная система транспортировки оптимизирует логистику производства.

Эти автоматизированные станы позволяют существенно экономить средства. Экономия достигается за счет изготовления балок оптимальных размеров, необходимых для конкретного проекта, что снижает расход металла. Кроме того, уменьшение трудоемкости и повышение производительности являются ключевыми факторами для роста предприятий и повышения их конкурентоспособности.

Роботизированные системы для сварки (такие производители, как FANUC, KUKA, YASKAWA, HONYEN, CRP, а также российские решения от TECHNORED) способны обеспечивать:

• 100% точность: Программируемая траектория движения горелки гарантирует идеальное формирование шва.
• Автоматическое слежение за швами: Системы технического зрения и сенсоры позволяют роботу корректировать траекторию в реальном времени, адаптируясь к отклонениям в геометрии заготовки.
• Постоянное позиционирование компонента во время сварки: Интеллектуальные захваты и позиционеры обеспечивают стабильное положение деталей.
• Оптимальная последовательность сварки: Программное обеспечение планирует порядок наложения швов для минимизации внутренних напряжений и деформаций.
• Минимизация влияния человеческого фактора: Снижение зависимости от квалификации сварщика и устранение ошибок, связанных с усталостью или невнимательностью.

Современные технологии сварки

Помимо автоматизации, активно развиваются и новые технологии сварки:

• Плазменная сварка: применяется для соединения тонколистовых конструкций и нержавеющей стали. Обеспечивает высокую точность, узкий шов, минимальную зону термического воздействия и возможность легкой автоматизации.
• Лазерная сварка: позволяет создавать высокоточные соединения с неширокими, но глубокими швами. Отличается высокой производительностью и минимальными термическими деформациями, что критично для прецизионных конструкций.
• Аргонодуговая сварка (TIG): обеспечивает высокое качество шва без разбрызгивания, применяется для ответственных соединений и высоколегированных сталей.
• Автоматизированные методы MIG/MAG: широко используются для серийного производства металлоконструкций, строительных каркасов и крупногабаритных емкостей. Обеспечивают высокую производительность и стабильное качество швов, особенно с использованием роботизированных комплексов.
• Сварка трением (FSW — Friction Stir Welding): инновационная технология, применяемая для соединения алюминиевых профилей и труднодоступных соединений. Отличается отсутствием расплавления металла, что исключает деформации, и высокой энергоэффективностью. Шов получается мелкозернистым, с улучшенными механическими свойствами.

Интеграция роботизированных систем и программного управления с мониторингом в реальном времени позволяет точно контролировать параметры сварки, автоматически корректируя их для оптимизации расхода материалов и энергии.

Инновационные материалы

Развитие материаловедения также вносит значительный вклад в прогресс сварных конструкций.

• Высокопрочные стали: разрабатываются новые марки стали с повышенным пределом прочности на разрыв (R_u) и пределом текучести (R_y). Например, в России используются и разрабатываются стали марок Powerweld (с R_y 420-690 МПа), Powerform (R_y 420-700 МПа), SeverWELD 690 (с высокими прочностными и ударными характеристиками при температуре до -70°C), а также импортные Strenx (R_y 600-1300 МПа). Высокопрочные стали классифицируются по пределу прочности на повышенной (600-800 МПа), высокой (800-1200 МПа) и сверхвысокой (>1200 МПа) прочности. Применение таких сталей позволяет уменьшить массу конструкций без потери несущей способности.
• Антикоррозийные сплавы: разработка цинковых, магниевых и других сплавов для покрытий, а также легирование стали элементами, повышающими коррозионную стойкость, увеличивает срок службы конструкций, особенно в агрессивных средах.

3D-печать металлом в строительстве

Одно из наиболее футуристических, но уже активно развивающихся направлений — это 3D-печать из металла. Технология селективного лазерного плавления (SLM) является одной из ключевых для 3D-печати металлом. Она позволяет изготавливать сложные детали из таких материалов, как нержавеющая сталь 316L, алюминий AlSi10Mg, титан TiAl6V4, медные сплавы, инконель, кобальт-хромовые сплавы и высокопрочные стали. Российские производители, такие как 3DLAM, предлагают промышленные 3D-принтеры, работающие по этой технологии с толщиной слоя от 20 мкм.

Преимущества 3D-печати металлом в строительстве:

• Создание компонентов любой сложности: возможность изготовления уникальных, оптимизированных по форме деталей, недоступных традиционными методами.
• Оптимизация дизайна: топологическая оптимизация позволяет создавать детали с минимальным весом при сохранении требуемой жесткости и прочности.
• Сокращение веса: за счет внутренней решетчатой структуры и оптимизации геометрии.
• Улучшение эксплуатационных характеристик: возможность создавать интегрированные функциональные элементы, каналы охлаждения и т.д.

Несмотря на пока еще высокую стоимость и ограниченные размеры печатаемых деталей, 3D-печать металлом отк��ывает новые горизонты для проектирования и производства уникальных, высокоэффективных сварных конструкций будущего.

Эти инновации и постоянное стремление к автоматизации и оптимизации делают производство сварных конструкций одной из наиболее динамично развивающихся отраслей инженерии.

Заключение

Данная курсовая работа представила исчерпывающий анализ ключевых аспектов проектирования, расчета и производства сварных балочных строительных конструкций, охватывая как фундаментальные теоретические основы, так и передовые инновационные подходы. Мы убедились, что путь от замысла до готового сооружения — это сложная синергия инженерного искусства, строгих нормативных требований и технологического прогресса.

Мы подробно рассмотрели метод предельных состояний, который является краеугольным камнем современной строительной механики. Понимание первой и второй групп предельных состояний, а также механизмов обеспечения надежности через коэффициенты по нагрузкам и материалам, позволяет создавать конструкции, способные выдерживать как экстремальные, так и эксплуатационные нагрузки, сохраняя при этом свою функциональность.

В разделе проектирования и оптимизации сечений мы увидели, как инженеры стремятся к максимальной экономии металла и поиску наиболее рациональных форм. От предварительного подбора высоты и толщины элементов до использования сложнейших программных комплексов для многокритериальной оптимизации – каждый шаг направлен на создание эффективной и экономичной конструкции.

Особое внимание было уделено расчету общей и местной устойчивости, без которой невозможно гарантировать надежность тонкостенных сварных элементов. Мы проанализировали методики расчета по СП 16.13330.2017, роль поперечных ребер жесткости и даже погрузились в специфику балок с гофрированной стенкой, где традиционные подходы требуют переосмысления.

Раздел, посвященный конструктивным решениям и расчету узлов, подчеркнул их критическую важность. Детальный разбор типов сварных и болтовых соединений, их применения, а также конкретные формулы для расчета несущей способности каждого из них, показывают, насколько важна точность в каждой детали.

Наконец, мы погрузились в мир технологий производства и контроля качества. От скрупулезной подготовки металла и строгих требований к сварочным материалам до многообразных методов неразрушающего контроля – каждый этап направлен на создание безупречного сварного соединения.

Завершая исследование, нельзя не отметить, что будущее сварных балочных конструкций лежит в инновациях и автоматизации. Внедрение роботизированных сварочных комплексов, использование передовых технологий сварки (лазерная, плазменная, FSW), а также разработка высокопрочных сталей и освоение 3D-печати металлом открывают беспрецедентные возможности для повышения скорости, качества, экономичности и экологичности строительства.

Комплексный подход, сочетающий глубокие теоретические знания, строгое соблюдение нормативных требований и активное внедрение инноваций, является единственно верным путем для создания надежных, эффективных и долговечных сварных балочных конструкций, способных отвечать вызовам современного строительства. Перспективы дальнейших исследований включают разработку более совершенных моделей для расчета сложных геометрических форм, развитие методов искусственного интеллекта для оптимизации производственных процессов и дальнейшую интеграцию аддитивных технологий в основное производство. Полученные знания не только формируют прочную основу для будущих инженерных проектов, но и вдохновляют на поиск новых, более совершенных решений в мире металлических конструкций.

Список использованной литературы

1. Методические указания к РГУ по курсу «Металлические конструкции». Новосибирск: НГАСУ, 1998.
2. СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*».
3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.: ФГУП ЦПП, 2007. 44 с.
4. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С.Веденников, Е.И.Беленя, В.С. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С.Веденникова. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1998. 760 с.: ил.
5. Металлические конструкции. В 3 т. Т 1. Элементы конструкций / В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филипов и др.; Под ред. В.В.Горева. 3-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2004. 551 с.: ил.
6. ГОСТ 3242-79. Соединения сварные. Методы контроля качества.
7. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
8. ГОСТ 23518-79. Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
9. ГОСТ 11534-75. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
10. ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. Технические условия.
11. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.
12. ГОСТ 380-2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.
13. ГОСТ 27772-2015. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия.
14. ГОСТ Р 52630-2012. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.
15. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
16. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
17. ГОСТ 18442-80. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования.
18. ГОСТ 19521-74. Сварка металлов. Классификация способов сварки.
19. ГОСТ 3.1705-81. Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка.
20. ГОСТ Р 57837-2017. Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия.
21. Семенов, С. Н. Методика расчета на общую устойчивость сварных двутавровых балок с поперечно-гофрированной стенкой / С. Н. Семенов, В. А. Симонов // Вестник МГСУ. 2018.