Усилительная плита

Типы накладок

Накладка — это плоская, часто треугольная стальная пластина, которая образует структурную опору для соединений в фермах, балках, мостах, рамах и т. д. Пластины соединяются с помощью сварки, болтов или винтов, образуя соединения, которые соединяют различные структурные элементы. В зависимости от функции структурной опоры накладки можно разделить на следующие типы:

• Пластины для соединения

  Пластины для соединения (или накладки соединений) помогают соединить разные элементы, такие как диагональные и вертикальные элементы фермы. Эти элементы делят нагрузку, обеспечивают устойчивость и жесткость, но никогда не работают как отдельные сущности. Накладки соединений помогают разрешить эту структурную проблему, обеспечивая функциональную систему поддержки. Используя пластины для соединения, инженеры могут уменьшить количество поперечных элементов в ферме, сохраняя при этом ее прочность и функциональность.

• Мостовые накладки

  Мостовые накладки — это тип пластины для соединения, часто используемый в мостах с фермами overhead. Мосты часто используют ферменные конструкции из-за их большого соотношения пролета к толщине, что позволяет им покрывать большие площади без дополнительной опоры. Ферменные мосты требуют диагональных и вертикальных элементов, чтобы сформировать единую структурную единицу, которая может легко и эффективно выдерживать нагрузку.

  Кроме того, мостовые накладки помогают минимизировать общий вес моста. Соединения — это места, где инженеры часто пытаются сэкономить вес, потому что это часто является основной задачей. Но с использованием мостовых накладок прочность моста максимально увеличивается, а его вес — минимизируется.

• Накладки для стоек

  Накладки для стоек — это еще один тип накладок, используемый для передачи нагрузки с балок на колонны (или стойки). Как следует из названия, эти пластины обеспечивают дополнительную структурную опору на стыках между колоннами и балками. Они также помогают соединить колонны (или стойки) и фундамент, обеспечивая прочное основание для всей структурной системы.

• Накладки для диагональных элементов

  Накладки для диагональных элементов (или накладки для распорок) — это накладки, которые обеспечивают дополнительную структурную опору за счет диагонального распора. Диагонально расположенные распорки помогают предотвратить боковое смещение и опрокидывание, особенно в высоких конструкциях. Многие конструкции включают диагональный распор, особенно когда каркас прямоугольный или квадратный. Добавление накладок для диагональных элементов добавляет жесткость всему каркасу.

Спецификация и техническое обслуживание

Накладка имеет различные характеристики, чтобы соответствовать требованиям структурной инженерии в различных машиностроительных и строительных проектах. Ниже приведены основные характеристики, связанные с размером, толщиной и материалом накладок, которые играют решающую роль в их функциональности, несущей способности и применении.

• Материал

  Накладки обычно изготавливаются из стали. Они в основном изготавливаются из углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминия или легированной стали. Структурные стальные накладки обладают превосходной прочностью и долговечностью. Алюминиевые накладки легкие и коррозионно-стойкие. Накладки из нержавеющей стали обеспечивают дополнительную прочность на разрыв и несущую способность.

• Форма

  Накладки бывают разных форм, соответствующих треугольным формам элементов распора. Самая распространенная — треугольная накладка, которая часто используется для соединения фермы или балки с колонной. Другие формы включают прямоугольник, прямоугольный треугольник или неправильную форму по мере необходимости.

• Покрытие

  Накладки также различаются по покрытиям. Некоторые пластины имеют порошковое покрытие или эпоксидные покрытия, что обеспечивает коррозионно-стойкий и долговечный вариант. Другие варианты отделки включают гальваническое покрытие, горячее цинкование или грунтовку для защиты от ржавчины и внешних элементов.

• Размеры

  Размер накладок обычно относится к длине и ширине (приблизительно от 7 до 100 мм) этих пластин. Точные размеры могут варьироваться в зависимости от конкретных областей применения и инженерных требований. Некоторые небольшие пластины подходят для легких конструкций, тогда как более крупные — для тяжелых машин.

• Толщина

  Толщина накладки (около 6–15 мм) определяет ее несущую способность и структурную устойчивость. С помощью разной толщины пластины можно достичь оптимальной прочности и жесткости для различных строительных применений.

Техническое обслуживание

Даже в суровых условиях накладки требуют редкого ремонта или технического обслуживания. Регулярный осмотр является наиболее важной частью процесса технического обслуживания, поскольку он направлен на выявление любых повреждений, отслоений или коррозии. Все видимые признаки ржавчины необходимо немедленно очистить, а также область, где возникла коррозия. Кроме того, ослабленные болты или крепежные элементы необходимо затянуть, чтобы обеспечить прочное и устойчивое соединение между накладкой и фермой или балкой. После тщательного осмотра, если какие-либо части накладки повреждены, рекомендуется немедленно заменить или отремонтировать эти части, чтобы обеспечить ее долговечность и структурную целостность.

Сценарии применения накладок

• Мостостроение:

  Мосты с накладками обычно представляют собой треугольные или прямоугольные пластины в месте соединения балок и колонн. Они соединяют нижние балки и вертикальные колонны. Мосты с накладками широко распространены в мостовых сооружениях с большим пролетом из-за их превосходной несущей способности и устойчивости. Многие известные мосты, такие как Такомаский мост в США, используют мостовые конструкции с накладками.

• Архитектурная инженерия:

  Накладки часто используются в архитектурной инженерии для соединения ферм, рам и т. д. Например, накладки часто применяются к стропильным фермам крыш стадионов, аудиторий и других крупных зданий, чтобы обеспечить структурную устойчивость и безопасность здания.

• Машиностроение:

  Накладки используются в машиностроении в качестве опор или соединений. Например, они соединяют шасси и кронштейны в автомобильной и шассистроительной промышленности, обеспечивая структурную устойчивость и безопасность автомобиля. Кроме того, накладки часто используются в оборудовании, таком как краны, экскаваторы, сварочные аппараты и т. д., чтобы повысить прочность и долговечность конструкции оборудования.

• Жилое строительство:

  В жилом строительстве накладки часто используются для соединения стропильных ферм крыш и распорок, которые помогают распределять нагрузку и повышают структурную прочность дома. Кроме того, они также применяются в системе пола для соединения балок и колонн, обеспечивая устойчивость и безопасность системы пола.

Как выбрать накладки

Выбор накладок для структурного соединения требует тщательного рассмотрения ряда факторов.

• Анализ потребностей в соединении

  Сначала нужно определить нагрузки, которые должны выдерживать соединения. Сюда входит изучение типов нагрузок (статических, динамических и т. д.) и их величины. Затем подумайте о соединяемых структурных элементах — их форме, размерах и материалах. Определите, есть ли какие-либо особые требования или ограничения для соединения. Например, ограничено ли пространство или необходимо обеспечить движение? Теперь рассмотрите необходимый тип соединения. Подойдет ли простой болтовой стык или требуется более сложная деталь, например сварной стык?

• Выбор материала

  Выберите подходящий материал пластины в зависимости от того, что делает соединение, и окружающей среды. Металлы, такие как сталь, обеспечивают прочность, в то время как неметаллические композиты могут подойти в сценариях с низкой нагрузкой. Убедитесь, что материал может выдерживать нагрузку и совместим с соединяемыми деталями, чтобы избежать проблем. После выбора материала выберите размеры пластины, используя установленные инженерные рекомендации. Это включает такие факторы, как длина, ширина и толщина относительно нагрузок и используемых структурных форм.

• Конструкция и детализация

  При детализации соединения накладки убедитесь, что четкие чертежи включают все аспекты стыка, такие как размеры, количество и расположение крепежных элементов и т. д. Также убедитесь, что вокруг накладки достаточно места для монтажа и доступа к обслуживанию. Проверьте конструкцию по кодексам и стандартам, чтобы убедиться, что в ней должным образом учитываются нагрузки, материалы, типы соединения и т. д. Получите одобрения перед изготовлением, чтобы все серьезные недостатки были обнаружены на раннем этапе.

Q&A

Q: Как работает накладка?

Накладка обеспечивает опору для существующего соединения в конструкции. После того как пластина приварена или прикреплена болтами к соединению, пластина действует как внешний стабилизатор для соединения, эффективно перераспределяя вес от одного элемента к другому.

Q: Почему это называется накладкой?

Термин "накладка" происходит от французского слова 'gousset', которое означает "маленький живот", что относится к треугольным формам, которые часто используются для усиления соединений в различных конструкциях, включая доспехи.

Q: Дорого ли стоят накладки?

Стоимость накладок значительно варьируется в зависимости от материала, размеров, веса, толщины, метода резки и количества. Например, сталь, алюминий и нержавеющая сталь обычно используются для накладок. Стальные пластины обычно дешевле, чем алюминиевые или пластины из нержавеющей стали, из-за стоимости и обилия материалов.