Sisteme Speciale pentru Constructii. Tehnologia Constructiilor Metalice

Procedee de Asamblare a Elementelor din Otel

Constructiile metalice sunt realizate din elemente prefabricate(ferme, stalpi, grinzi,contravantuiri,etc) asamblate intre ele; acestea fiind la randul lor confectionate prin asamblarea produselor laminate (profile, table, etc).

In constructiile metalice se folosesc doua mari categorii de asamblari: - mecanice, cu tije, nituri, buloane; - coezive, prin sudare sau prin incleiere.

In functie de scopul urmarit, se disting urmatoarele tipuri de imbinari: - prinderi in atelier (fixarea unor piese de alte piese, de exemplu prinderea unei console de stalp); - innadiri (la confectionarea unor elemente a caror lungime depaseste

lungimile de livrare a laminatelor); - solidarizari (la elementele realizate din mai multe profile laminate, de exemplu imbinarea talpa – inima la o grinda din platbande).

La elementele cu lungimi relativ mici (sub 20 m), imbinarile se pot executa in atelier. Elementele cu lungimi mari, care nu pot fi manipulate si transportate la gabaritul final,

se executa in atelier pe tronsoane; acestea fiind ulterior asamblate intre ele pe santier. Principalele procedee de asamblare au urmatoarele domenii preferentiale de utilizare: - imbinarile cu nituri sunt recomandate pentru : - prinderi de atelier; - innadiri; - solidarizari. - imbinarile cu suduri sunt recomandate pentru : - solidarizari; - prinderi si innadiri de atelier; - prinderi si innadiri de santier. - imbinarile cu buloane sunt recomandate pentru: - prinderi de santier; - innadiri de santier; - imbinari demontabile.

Buloanele- sunt fabricate din tije de otel;- sunt alcatuite dintr-un cap (hexagonal), un

corp (partial filetat) si o piulita mobila (tot hexagonala).

Bulonarea permite montarea fara probleme a unor elemente in prealabil tratate anticoroziv; constituie procedeul cel mai judicios a fi utilizat pentru asamblari realizate in santier.

Exista doua tipuri de buloane,functie de calitatea otelului :

- buloane (suruburi) obisnuite : asigura transmiterea eforturilor de la o piesa la alta a imbinarii prin intinderea tijei sau prin contactul dintre tija surubului si peretele gaurii;

- buloane (suruburi) de inalta rezistenta pretensionate (IP) : asigura transmiterea

eforturilor de la o piesa la alta a imbinarii prin frecarea care apare intre piese datorita strangerii excesive a piulitei (cu chei dinamometrice sau cu aparate pneumatice);

- in prezent utilizarea lor este foarte redusa, datorita timpului lung si mijloacelor de punere in opera complicate. - nitul “clasic” este alcatuit dintr-o tija cilindrica din otel moale, avand un cap in forma de calota sferica(cap de asezare). - incalzit in prealabil la aproximativ 1000 ˚C, nitul este introdus in gaurile prevazute in piesele de asamblat si presat cu ajutorul unei prese hidraulice sau al unui ciocan pneumatic. - in afara niturilor cu cap semirotund, la imbinarea din otel se mai folosesc nituri cu cap inecat sau semiinecat, nituri cu cap tronconic inalt, etc.

La imbinarea profilelor din table subtiri se folosesc:

- nituri obisnuite (cu cap semirotund, plat, tronconic, semiinecat), fasonate la rece;

- nituri speciale (tubulare, filetate, piulita, fasonate cu exploziv).

Niturile

Au fost importate din SUA in Europa catre 1970, sunt fabricate din otel si au aceleasi caracteristici ca si buloanele de inalta rezistenta.

Dupa ce a fost asezat in gaura care traverseaza piesele de imbinat, nitul este fixat cu ajutorul unui pistol hidraulic. Fata de nituirea traditionala, operatiunea se efectueaza la rece si necesita accesul ciocanului pneumatic doar dintr-o parte.

Niturile Americane

Sudura

- sudarea se realizeaza prin topirea locala a otelului, cu sau fara aport

de metal, in asa fel incat sa fie reconstituita continuitatea materialului,

importanta pentru transmiterea eforturilor.

- aceasta “continuitate reconstituita” este vizibila pe suprafata

structurilor aparente. Sudurile efectuate pe santier trebuie protejate

contra coroziunii.

- tratamentul termic suferit de material provoaca deformatii, contractii interne si modificari ale structurii cristaline a otelului deci modificari ale proprietatilor sale macanice. - nu toate otelurile sunt sudabile; sudabilitatea depinde de compozitia chimica a aliajului: cu cat otelul contine mai mult carbon, cu atat sudarea devine mai delicata. - procedeul curent folosit in constructiile metalice este “sudura cu arc” ce utilizeaza caldura produsa de un arc electric pentru a aduce otelul la temperatura sa de topire. Metalul suplimentar, care se prezinta sub forma unei baghete (electrod), se topeste sub efectul caldurii si umple

golul dintre piesele de sudat. - imbinarile sudate se executa prin cusaturi in capete(in adincime) sau in colt(in relief). - din punct de vedere economic, este preferabil a se evita – pe cat posibil – realizarea de suduri in santier; sudurile se vor concentra astfel la un numar limitat de piese realizate in atelier.

Adezivii

Incleierea constituie un mod de asamblarerecent, in plina dezvoltare; teoretic este un mod de asamblare ideal, care nu necesita lucrari ample de pregatire a pieselor si nu produce deformatii in cursul executarii. Exista numeroase tipuri de adezivi, in general din doua componente. Incleierea este inca putin folosita in constructiile metalice, lipsind verificarea practica in timp.

Tipuri de Suduri

Imbinari Buloane

Nod intre doua grinzi de profil ‘I’ realizat cu suduri

Nod intre doua grinzi de profil ‘I’ realizat cu buloane

Imbinarea de innadire intre 2 grinzi de profil ‘I’, realizata cu buloane

Imbinarea de innadire intre 2 grinzi de profil ‘I’, realizata cu suduri

Referinte

Constructii din Otel –Editia a II-a revizuita – Conf.Dr.Arh.Rodica Crisan – Editia Universitara “Ion Mincu” – Bucuresti 2001