وصلات ملحومة للهياكل الفولاذية

محتوى الخبراء في الأرشيف: تحتفظ المقالة بالأمثلة التاريخية والادعاءات الخاصة بالعوارض والجسور والدعامات الفولاذية الملحومة، ولكنها ليست تصميمًا أو حسابًا أو مواصفات مشتركة أو خطة لحام أو تأهيل الإجراء أو تقييم التعب أو دليل الإصلاح. يجب تحديد المواد وقابلية اللحام والمتانة والسماكة وإعداد المفاصل ومواد الحشو والتسخين المسبق والتسلسل والضغوط المتبقية والتفاوتات والتآكل والحرائق والتعب والتحكم وفقًا للمشروع المحدد والمعايير المعمول بها. تم تصميم المفاصل الحاملة وتنفيذها والتحكم فيها بواسطة أشخاص مؤهلين بشكل مناسب.

Savo Kusic اليوم على النوافذ الخشبية، نوافذ الخشب والألمنيوم، النوافذ المخصصة، الأبواب وطلبات عرض الأسعار. تظل هذه المقالة بمثابة أرشيف تاريخي ولا تمثل عرضًا لتصميم أو لحام أو اختبار أو تعزيز الهياكل الفولاذية.

أقواس ملحومة بالكامل

أقسام الدعم

النظرة العامة موضحة في الشكل. 1 و 2. س. يُظهر 1a دعمًا معززًا بشرائح حزام ملحومة. يمكن تجميع المقاطع ذات سعة التحميل العشوائية من الفولاذ والصفائح العريضة (الشكل 1b إلى e). يجب تجنب الوصلة المفتوحة بين طبقات الزوايا عن طريق شحذ الورقة الرأسية (الشكل 1c). يمكن تكييف المقطع العرضي للدعم مع لحظة المقاومة المطلوبة باستخدام شرائح الحزام الإضافية. الأقسام في الشكل. يتمتع 2d إلى f بميزة أن التماس على الوجه يأتي في منطقة أقل سمكًا للضلع. هنا، يمكن فحص اللحامات بسهولة خاصة باستخدام الأشعة السينية.

Image 1 — أقسام الدعامات الملحومة.

Image 2 — أقسام الدعم المصنوعة من ملفات تعريف خاصة.

التحكم في اللحام: يستخدم الاختبار الشعاعي الإشعاعات المؤينة ويتم إجراؤه فقط في ظل ظروف خاضعة للرقابة بواسطة خبراء معتمدين. يتم تحديد اختيار طريقة التحكم ونطاق القبول ومعايير الجودة حسب المشروع والمعيار؛ فحص الصورة أو السطح الخارجي ليس دليلاً على الجودة الداخلية للحام.

استمرار الصفيحة العمودية

تم التطوير بطريقة مناسبة تمامًا. تم تنفيذ التمديدات مع الأربطة. لم يكتسب الامتداد الصليبي أهمية كبيرة في بناء الجسور، لكنه أثبت أنه جيد في تشييد المباني. نظرًا لأن الامتدادات الرأسية للواجهة كانت غير اقتصادية بسبب الضغوط الصغيرة المسموح بها، فقد تم العثور على امتدادات ذات طول التماس المتزايد.

البتات العالمية

الشكل. 3 يُظهر استمرار العارضة الرئيسية لجسر الطريق السريع بضلع مقوى. س. 4 يعطي استمرارية لجسر طريق سريع واحد. في أفضل حالاته، لا يختلف هذا الامتداد في المظهر وطريقة العمل عن الدعم غير الممتد، فقط قوة التعب أقل قليلاً. يعتمد حل التمديد على ما إذا كان امتدادًا لورشة العمل أو امتدادًا للتجميع. ونظرًا لتوفر أدوات أفضل في ورشة العمل، فإن اللحام في الموقع يكون محدودًا إن أمكن. س. 5 يظهر تقسيم شعاع واحد بطول 63m. تم تسليم الدعامات إلى موقع البناء في أقسام بأطوال 38m و25m، حيث تم لحام الامتدادات المميزة بالحرف “B” فقط. تم تصنيع امتدادات التثبيت على شكل امتدادات على شكل حرف U، لتجنب اللحام العلوي.

Image 3 — استمرار عارضة الجسر على الطريق السريع بالقرب من Hattenheim.

Image 4 — تفاصيل تاريخية لاستمرار عارضة الجسر.

صورة 5 — جدول ورشة العمل وتجميع الأجزاء.

يتم لحام العوارض الكاملة المستمرة أثناء تقدم التجميع من خلال الفتحات بدون سقالات، مثل على سبيل المثال. بالقرب من جسر طريق بفتحات 42m. تم تركيب أجزاء الدعامة برافعة عائمة وبعد تركيب جميع العناصر تم لحامها. في الوقت نفسه، تم تثبيت الدعامات الرئيسية بمسامير باستخدام الأربطة ذات الفتحات (الشكل 6). من خلال الفتحات الموجودة في الأربطة، يمكن لحام معظم طبقات الصفائح الرأسية، قبل إزالة الأربطة. س. يحتوي 6 على مزيد من المعلومات حول تحضير طبقات U لمقاطع خاصة في الحزام العلوي والسفلي.

Image 6 — أربطة مؤقتة بفتحات وصول للحام.

أعمال التجميع والموقع: الأمثلة التاريخية للرافعة العائمة والربطات المؤقتة وأعمال الفتحات واللحام في الموقع ليست خطة تجميع. يلزم حساب الظروف المؤقتة وخطة الرفع والتأمين والتحكم الهندسي والسقوط والحماية من الحرائق والدخان والتحكم القابل للتتبع لكل مفصل قبل إزالة الدعامات المؤقتة.

أدوات التقوية

من الضروري تقوية الدعامات الملحومة الصلبة جيدًا ضد بروز الصفائح الرأسية والتواء جانبي للأحزمة، بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يظل الانحناء أثناء اللحام عند مستوى منخفض. تم فحص ضغوط الانكماش على أدوات التقوية العمودية بواسطة O. الرسم البياني-أ. أثناء تسلسل الأعمال الذي تم فحصه (تم لحام أدوات التقوية أولاً، ثم اللحامات الرئيسية)، حدثت ضغوط انكماش كبيرة في أدوات التقوية والشرائط القريبة من الصفائح المعدنية العمودية. إذا كانت أدوات التقوية موجودة بالفعل على الأحزمة قبل سحب الطبقات الرئيسية، فسيتم منع انكماش شرائح الحزام. وفي صفائح الحزام ظهرت انحناءات متموجة في الاتجاه الطولي2mm، في الاتجاه العرضي تقريبًا0,25mm(تين.7). لذلك، لا بد من وجود ضغوط انحناء كبيرة في كلا الاتجاهين في شرائح الحزام. كانت قدرة التحمل محدودة بسبب حدوث تشوهات كبيرة، وليس بسبب قوة كسر الحزام السفلي. وفقًا لنتائج اختبار الكلال، يتعين على الجسور تركيب ألواح مناسبة جيدًا بين أدوات التقوية والحزام، والتي يتم تثبيتها على أدوات التقوية باستخدام اللحام التناكبي. يتم قطع أدوات التقوية والوصلات بحيث يظل التماس الرئيسي حراً (الشكل 1).8). في صناعة البناء، في معظم الحالات، ليس هناك شك في أن أدوات التقوية ملحومة مباشرة بالعوارض. من الأفضل تجنب قطع اللحامات وتكديسها أكثر من اللازم.

صورة7— تشوه الأحزمة أثناء اللحام.

صورة8- التقوية بالبلاط المناسب جيدًا.

الانكماش والتشوهات والتعب: لا يمكن نقل نتائج الاختبار التاريخية إلى تفاصيل أخرى دون حساب. تؤثر أدوات التقوية، وإنهاء اللحام، ومعابر التماس، والتفاوتات، وتسلسل العمل على الضغوط المتبقية، والتواء، وقوة الكلال؛ لا يتم حل الشقوق والتشوهات غير المقبولة عن طريق اللحام الإضافي دون إجراء إصلاح معتمد.

الأقواس والإطارات الكاملة

دعامات القوس وأقواس رفيعة

توفر حوامل القوس شيئًا خاصًا مقارنةً بالحوامل الكاملة الحقيقية. ومع ذلك، فإن وصلات الأقواس الكابولية مزدوجة الجدران بعوارض تقوية أحادية الجدار، كما تم إجراؤها على أكبر جسرين ملحومين على الطرق السريعة، هي من بين الإنشاءات الأكثر إثارة للاهتمام التي تم لحامها. على جسر الطريق السريع فوق نهر ليخ بالقرب من دويسبورغ، تم استخدام قطعة ضخمة من الفولاذ المطروق في العقدة النهائية لتسهيل أعمال اللحام. هذا (الشكل 9) يأخذ القوى من القوس وينقلها إلى عارضة التقوية. مزود بمنفذ قوي 50 mm، يمر عبر فتحة واحدة إلى الحزام العلوي لعارضة التقوية ويتم لحامه باللوحة العمودية، معزز بسمك 50 mm.

صورة 9 — العقدة النهائية للجسر المقوس.

إنشاءات الإطار

في زوايا الإطار، يمكن رؤية مزايا تقنية اللحام بشكل أفضل، والتي تسمح بصنع أشكال معقدة دون صعوبات خاصة. يظهر الشكل زاوية واحدة من الإطار مع حمولة ثقيلة. 10. يحتوي البناء على ملحقات ورشة عمل ملحومة. يتم تثبيت ملحقات التثبيت بمسامير ذاتية التنصت. عند تقوية اللحام بين أرجل الدعامات المرتبطة، تحدث ضغوط انكماش عالية، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى حدوث تشققات. يتم تقليل ضغوط الانكماش بشكل كبير عندما يتم لحام صفائح الأجنحة فقط (الشكل 11b) بدلاً من الأضلاع الكاملة (الشكل 11a).

Image 10 — زاوية دعم الإطار.

الشكل 11 — مقارنة تفصيلية لتقوية الوصلة الملحومة.

Image 12 — عقدة الجسر البلجيكي بعوارض الإطار.

توصيلات الدعامات الطولية من الصلب إلى الثني

في شبكة رصف الجسور، يمكن تحقيق تبسيط كبير من خلال تطبيق الوصلات الملحومة. قوة التعب في وصلات الدعامات الطولية، وما إلى ذلك تحت حمل الانحناء، يتم إبرازها عن طريق الاختبارات O. Graf-a (الشكل 13). لذلك، فإن الاتصال مع خط التماس على الجانب المشدود لديه قوة إجهاد أعلى عند ضغط الانحناء الموحد σUb من الاتصال حيث يتم توصيل ساق الشد بواسطة طبقات الزاوية.

Image 13 — المتغيرات التاريخية لاتصالات الدعم الطولية.

يدعم الشبكة

إنشاءات الجمالون الملحومة

كانت أشكال ووصلات الشبكات القديمة عبارة عن نسخ من الإنشاءات المثبتة (الشكل 14). هذا غير مناسب، يجب أن تؤخذ الخصائص الخاصة للاتصالات الملحومة في الاعتبار عند اختيار المقاطع العرضية. من المهم أيضًا أن تكون الصلابة الأكبر لجميع التوصيلات مقارنة بالعقد المثبتة. من الصعب إجراء وصلات القضبان القطرية في عقد الشبكة بقوى أعلى، خاصة في موقع البناء. نظرًا لأن الاتصالات مع طبقات الزاوية أصبحت موضع تساؤل هنا في المقام الأول، فإن قوة الكلال منخفضة نسبيًا. ملحومة بالكامل، أي. وفي عقد الشبكة الملحومة، لذلك فقط في بعض المناطق الخاصة من الهياكل الفولاذية. على سبيل المثال، مع روابط السقف، مع الرافعات غير المحملة ديناميكيًا بشكل كبير، وما إلى ذلك.

Image 14 — العقدة الملحومة لدعم الشبكة.

في المقام الأول، يتم وضع الفولاذ المسطح والصفائح المعدنية في الاعتبار عند تشكيل المقطع العرضي. في حالة الإنشاءات الملحومة، يتم تصنيع المقاطع المجوفة دون صعوبة خاصة، والتي تتمتع بميزة القضبان المضغوطة بسبب صلابتها الالتوائية. الحالة الخاصة للأنبوب الدائري تستحق الذكر بشكل خاص. لقد وجدت الإنشاءات الأنبوبية الملحومة تطبيقًا واسعًا، على سبيل المثال. في بناء الرافعات أو الإنشاءات الخفيفة في صناعة البناء. في حالة استمرار وربط المقاطع المجوفة، من الضروري في الواقع مراعاة بعض الصعوبات البناءة والتكاليف الإضافية. غالبًا ما يتم تجميع المقاطع الملحومة في الأطراف بحيث يمكن تثبيت الاتصال بسهولة أكبر (الشكل 15). إن الإجراءات الخاصة المطلوبة في ورشة العمل وفي موقع البناء للهياكل الشبكية الملحومة تجعل من الصعب تطبيقها، إلا إذا كان الأمر يتعلق بدعامات ذات حمل طفيف أو ثابت في الغالب. بالنسبة للشبكات المحملة ديناميكيًا وتلك ذات القوى العالية، كانت القاعدة هي أنه يتم لحام العناصر الفردية فقط، ولكن يتم توصيلها المتبادل باستخدام البراغي. بادئ ذي بدء، تمت إزالة صعوبات التثبيت؛ ويمكن تركيب الشبكات المصنوعة من عناصر ملحومة وفقًا لنفس الإجراءات المتبعة في تلك المصنوعة من القضبان المثبتة.

الشكل 15 — تشكيل نهاية المقطع المجوف للتوصيل.

يتم تثبيت الصفائح العقدية، التي تستقبل الأقطار في نفس الوقت، بالطريقة المعتادة على أضلاع الأحزمة أو ملحومة بها (الشكل 16a). هذا الأخير له عيب “طبقات زاوية البداية” ، والتي تضر بقوة إجهاد العارضة. تم اتخاذ خطوة حاسمة نحو التشكيل الصحيح لجسور الجمالون باللحام عند جسر السكة الحديد فوق نهر الراين بالقرب من ماينز (جسر كايزر). هناك، على 50 mm، يتم إدخال صفائح عقدية معززة مع طبقات بعقب في صفائح رأسية من أحزمة 30 mm السميكة. التحولات تدريجية، ويمكن رؤية التشكيل من الشكل. 16ب. توجد امتدادات قضبان الحزام بجوار العقد.

الشكل 16 — صفائح عقدية من اقتران الرياح وجسر السكك الحديدية فوق نهر الراين بالقرب من ماينز (جسر كايزر، 1954).

التعزيز باللحام

تعد تقوية الهياكل الفولاذية واحدة من أصعب الأعمال، خاصة عندما يتعين القيام بها على هيكل محمل. مع التوصيلات المثبتة، فإن إدخال التعزيزات والحفر والتوصيل بالأجزاء الموجودة يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا. وبما أن اللحام ممكن دون تحضيرات أولية طويلة الأمد وكذلك دون كسر وسائل الربط الموجودة، فقد كان من الممكن محاولة لحام تقوية المقاطع العرضية ووصلات الشبكات. تم فحص العمل المشترك للمسامير واللحامات في تلقي القوى في القضبان بالتفصيل من الناحية النظرية وفي التجارب. ومع ذلك، في التنفيذ العملي، ظهرت الشقوق وفواصل التعب، جزئيا فقط بعد الاستخدام لفترة طويلة. وكانت أسباب هذه الصعوبات هي آثار شقوق اللحام والتغيرات المفاجئة في القسم، وبعض الشقوق التي ظهرت كانت بسبب الضغوط العالية الناتجة عن الانكماش.

تقوية الهيكل الحالي: يمكن أن يؤدي لحام الفولاذ المجهد أو القديم إلى حدوث تشققات وكسور هشة وفقدان محلي للاستقرار ومسار قوة جديد. قبل العمل، يجب تحديد المواد والأضرار والتعب الموجودة والحمل الفعلي وقابلية اللحام وتسلسل تخفيف الحمل والتأمين المؤقت. يتم تنفيذ التعزيز فقط وفقًا للمشروع والإجراءات المعتمدة، مع الإشراف والتحكم.

الجمع بين اللحام والتثبيت والربط

ممنوع استخدام اللحام والتثبيت في نفس الوقت. تم إيلاء اهتمام خاص إلى “الهياكل الملحومة بالكامل” التي تم فيها تجنب المسامير والبراغي تمامًا. اليوم، يتم تطبيق اللحام والتثبيت مرة أخرى بالتوازي على نفس الكائن. في كثير من الحالات، يكون من المناسب لحام ملحقات ورشة العمل فقط، وعلى العكس من ذلك، برشام الجاهزة. يجب تجنب تطبيق كلا النوعين من الوصلات في نفس الاستمرارية، لأنه لا يمكن تحقيق توزيع واضح للقوى بسبب الانكماش المرتبط باللحام وانزلاق المسامير/البراغي.

ملاحظة أخيرة: يجب عدم افتراض العمل المشترك للحامات والمسامير والبراغي بدون نموذج حسابي وتسلسل محدد للتنفيذ والتفاوتات والتحكم في الانزلاق. لكل تفاصيل الحاملة، يجب معرفة مسار القوة وفئة التعب وإمكانية الوصول إلى اللحام والفحص والعيوب المقبولة وخطة الصيانة طوال عمر الهيكل.