専門家のコンテンツのアーカイブ: この記事は、溶接鋼桁、橋、およびトラスの歴史的な例と主張を保存していますが、設計、計算、接合部の仕様、溶接計画、手順の認定、疲労評価、または修理マニュアルではありません。材料、溶接性、靭性、厚さ、接合部の準備、充填材、予熱、シーケンス、残留応力、公差、腐食、火災、疲労および制御は、特定のプロジェクトおよび適用される規格に従って決定する必要があります。ベアリングジョイントは、適切な資格を持つ担当者によって設計、実行、管理されます。
Savo Kusićは今日、木製窓、木製アルミニウム窓、カスタム窓、ドア、見積依頼に焦点を当てています。この記事は歴史的なアーカイブとして残されており、鉄骨構造の設計、溶接、テスト、または補強を提案するものではありません。
全溶接ブラケット
サポートのセクション
概要を図に示します。 1と2。 Sl. 1a は、溶接されたベルト スラットで強化されたサポートを示しています。幅広のスチールとシートから任意の耐荷重のセクションを組み立てることができます（図1b〜e）。垂直シートを鋭くすることで、コーナーの継ぎ目間のオープンジョイントを回避する必要があります（図1c）。サポートの断面は、ベルト スラットを追加することで、必要な抵抗モーメントに適合させることができます。図のセクション。 2d to fは、フェースの縫い目がリブの厚みの少ない部分に来るという利点があります。ここでは、X 線を使用して縫い目を特に簡単に検査できます。
画像 1 — 溶接サポートのセクション。
Image 2 — 特別なプロファイルで作られたサポートのセクション。
溶接管理: 放射線検査は電離放射線を使用し、認可された専門家によって管理された条件下でのみ実行されます。制御方法の選択、許容範囲、品質基準はプロジェクトと規格によって決まります。写真や外面の検査は、溶接の内部品質を証明するものではありません。
縦シートの続き
開発は完全に適切な方法で行われました。ガーターを使ったエクステンションを行いました。十字形の延長部分は橋の建設ではそれほど重要ではありませんでしたが、それでも建物の建設では優れていることが証明されました。境界面への垂直延長は許容応力が小さく不経済であるため、継ぎ目長さを長くした延長が見つかりました。
ユニバーサルビット
図3は、補強リブを備えた道路橋の主桁の続きを示しています。 Sl. 4 は 1 つの高速道路橋の継続を示します。最良の場合、この拡張は、外観および動作モードにおいて非拡張サポートと変わりませんが、疲労強度がわずかに低いだけです。拡張ソリューションは、それがワークショップの拡張であるか、アセンブリの拡張であるかによって異なります。作業場ではより優れたツールが入手できるため、現場での溶接は可能な限り制限されます。 Sl. 5は63mの長さの1つのビームの分割を示します。サポートは、38m および 25m の長さのセクションで建設現場に納品され、「B」とマークされた延長部分のみが溶接されました。オーバーヘッド溶接を避けるために、取り付けエクステンションは U エクステンションとして作られています。
画像 3 — ハッテンハイム近くの高速道路にある橋桁の続き。
画像 4 — 橋桁の継続の歴史的詳細。
写真 5 — ワークショップと組み立て部品のスケジュール。
連続フルガーダーは、組み立ての進行中に足場のない開口部を通して溶接されます。 42mの開口部のある道路橋の近く。サポートの部品はフローティングクレーンで設置され、すべての要素を設置した後、溶接されました。同時に、メインサポートは開口部のあるガーターを使用してネジで固定されました（図6）。ガーターを取り外す前に、ガーターの穴を通して垂直シートの継ぎ目の大部分を溶接することができました。 Sl. 6 には、上部ベルトと下部ベルトの特別なプロファイル用の U シームの準備に関する詳細情報が含まれています。
画像 6 — 溶接アクセス穴付きの一時的なガーター。
組立および現場作業: フローティングクレーン、仮固定、ハッチ作業および現場溶接を使用した過去の例は組立計画ではありません。一時的な条件の計算、吊り上げと固定の計画、形状管理、落下、火災、煙からの保護、および一時的なサポートを除去する前の各ジョイントの追跡可能な管理が必要です。
スティフナー
溶接された固体支持体は、垂直シートの突出やベルトの横方向の座屈に対して十分に剛性を高める必要があり、また、溶接中の曲げを低く抑える必要があります。垂直補剛材の収縮応力は O によって調査されました。グラフ-a.調査した一連の作業中 (最初に補強材が溶接され、次に主要な継ぎ目が溶接されました)、補強材とその近くの垂直シートメタルのストリップに重大な収縮応力が発生しました。メインの縫い目が引き抜かれる前に補強材がすでにベルト上にある場合、ベルトのスラットの収縮が防止されます。ベルトのラメラには長手方向に波状の曲がりが現れた2mm、横方向に約0,25mm（イチジク。7）。したがって、ベルトのスラットには両方向に大きな曲げ応力がかかっていたはずです。支持力は、下部ベルトの破断強度によってではなく、大きな変形の発生によって制限されました。疲労試験の結果によると、橋梁では補剛材とベルトの間にぴったりフィットするプレートを設置し、補剛材に突合せ溶接で固定することが求められています。補強材と接続部は、メインの縫い目が自由なままになるように切断されます (図 2)。8）。建築業界では、ほとんどの場合、補強材が桁に直接溶接されていることに疑いの余地はありません。縫い目をカットしたり、重ねすぎたりするのは、やはりここでは避けたほうが良いでしょう。
写真7— 溶接中のベルトの変形。
写真8— ぴったりフィットするタイルで補強します。
収縮、変形、疲労: 過去のテスト結果は、計算せずに別の詳細に転送することはできません。補強材、溶接終端、継ぎ目の交差、公差、作業順序は、残留応力、座屈、疲労強度に影響します。許容できない亀裂や変形は、承認された修理手順なしに追加の溶接によって解決することはできません。
フルブラケットとフレーム
アーチサポートとスレンダーアーチ
アーチマウントは、本物のフルマウントと比較して少し特別なものを提供します。しかし、2 つの最大の溶接道路橋で行われたような、二重壁のカンチレバー アーチと単壁の補強梁との接続は、溶接された構造物の中で最も興味深いものの 1 つです。デュイスブルク近くのレッヒ川に架かる高速道路橋では、溶接作業を容易にするために、エンドノードに巨大な機械加工された鍛造鋼片が使用されました。これ (図 9) は、アーチから力を受け取り、それを補強ビームに伝達します。 50 mm の強力な出口が付属しており、単一のスロットを通って補強ビームの上部ベルトに到達し、垂直プレートに溶接され、50 mm の厚さに補強されています。
写真 9 — アーチ型橋の終点ノード。
フレーム構造
フレームのコーナー部分は溶接技術の利点が最も発揮され、複雑な形状も難なく作ることができます。重い荷重がかかっているフレームの 1 つのコーナーを図に示します。 10。構造には溶接されたワークショップの拡張部分があります。取り付けエクステンションはタッピングネジで取り付けられています。接合されたサポートの脚の間に補強材を溶接すると、高い収縮応力が発生し、亀裂が発生することがあります。フルリブ (図 11a) の代わりに翼シート (図 11b) のみを溶接すると、収縮応力が大幅に減少します。
Image 10 — フレームサポートのコーナー。
図11 — 溶接接続部の補強の詳細比較。
Image 12 — フレームガーダーを備えたベルギーの橋ノード。
曲げに対して剛性のある縦方向サポートの接続
橋の舗装グリッドでは、溶接接続を適用することで大幅な簡素化を実現できます。曲げ荷重下での縦方向のサポートなどの接続の疲労強度は、テスト_Oによって明らかにされます。 Graf_-a (図 13)。したがって、テンションレッグをコーナーシームで接続する場合よりも、テンション側のバットシームで接続する方が、一様曲げ応力σUbにおける疲労強度が高くなります。
画像 13 — 縦方向サポート接続の歴史的バリエーション。
グリッドサポート
溶接トラス構造
古い格子の形状と接続は、リベットで留められた構造のコピーでした（図14）。これは不便であり、断面を選択する際には溶接接続の特殊な特性を考慮する必要があります。リベット留めされたノードと比較してすべての接続の剛性が高いことも重要です。特に建設現場では、より大きな力をかけてグリッドの節点で斜めのロッドを接続することは困難です。ここではコーナーシームとの接合が問題となるため、疲労強度は比較的低い。完全に溶接されています。そして溶接グリッドの節点、したがって鉄鋼構造物の一部の特殊な領域にのみ発生します。たとえば、ルーフタイを使用する場合、動的負荷がそれほど高くないクレーンを使用する場合など
画像 14 — 格子サポートの溶接ノード。
そもそも、断面形成には平鋼や板金が考慮されます。溶接構造の場合、中空部分は特に困難なく作成でき、ねじり剛性によりプレスロッドの利点が得られます。円管という特殊なケースは特筆に値します。溶接された管状構造は幅広い用途に使用されています。建築業界におけるクレーンや軽構造物の建設に。中空部分の連続と接続の場合、実際には、建設上の特定の困難と追加のコストを考慮する必要があります。溶接部分は、接続をより簡単にリベット留めできるように、端に集まっていることがよくあります (図 15)。作業場や溶接格子構造の建設現場では特別な対策が必要となるため、静荷重がわずかまたは主にかかる支持体に関する場合を除き、適用することが困難になります。動的に負荷がかかるグリッドや大きな力がかかるグリッドの場合、ルールでは個々の要素のみが溶接されますが、相互の接続はネジを使用して行われます。まず第一に、インストールの問題が解消されました。溶接要素で作られたグリッドは、リベットで固定されたロッドで作られたものと同じ手順に従って取り付けることができます。
図15 — 接続用の中空セクションの端の成形。
同時に対角線を受ける節点シートは、通常の方法でベルトのリブにリベット留めされるか、ベルトと突合せ溶接されます (図 16a)。後者には、「コーナー継ぎ目が始まる」という欠点があり、これが桁の疲労強度に悪影響を及ぼします。溶接によるトラス橋の正しい形状への決定的な一歩が、マインツ近郊のライン川にかかる鉄道橋 (カイザー橋) で行われました。そこで、50 mm では、突き合わせ継ぎ目を備えた強化されたノードシートが、30 mm の厚いベルトの垂直シートに挿入されます。移行は段階的に行われ、その形成は図からわかります。 16b.ベルトロッドの延長部分はノードの隣にあります。
図16 — マインツ近郊のライン川に架かる風力継手の節点シートと鉄道橋 (カイザー橋、1954).
溶接補強
鋼構造物の補強は、特に負荷のかかる構造物に対して行わなければならない場合、最も困難な作業の 1 つです。リベット接続では、補強材の挿入、穴あけ、既存の部品への接続に時間と費用がかかります。長期にわたる事前準備を必要とせず、また既存の接合手段を破壊することなく溶接が可能であるため、グリッドの断面と接続の補強を溶接してみるのが間近でした。ロッドに力を受ける際のリベットと溶接部の結合作用は、理論的および実験によって詳細に検討されています。それにもかかわらず、実際の実装では、部分的には長期間の使用後にのみ、亀裂や疲労破壊が発生しました。これらの困難の原因は、溶接ノッチと断面の急変の影響であり、発生した亀裂の一部は収縮による高い応力によって引き起こされました。
既存構造の強化: 応力がかかった鋼や老化した鋼の溶接では、亀裂、脆性破壊、局所的な安定性の喪失、新たな力の経路が発生する可能性があります。作業前に、材質、既存の損傷と疲労、実際の荷重、溶接性、荷重軽減順序、および一時的な保険を決定する必要があります。補強は、監督と管理の下、承認されたプロジェクトと手順に従ってのみ実行されます。
溶接、リベット止め、ねじ止めの組み合わせ
溶接とリベット打ちを同時に行うことは禁止されていました。リベットやネジを一切使わない「完全溶接構造」にこだわりました。今日では、溶接とリベット留めが再び同じ対象物に並行して適用されています。多くの場合、作業場の拡張部分のみを溶接し、逆に、プレハブの拡張部分をリベットで固定するのが得策です。両方のタイプの接続を同じ連続で適用することは避けてください。溶接とリベット/ボルトの滑りに関連する収縮により、明確な力の分散が達成されないためです。
最後の注意: 溶接、リベット、ネジの接合動作は、計算モデル、定義された実行順序、公差、および滑り制御なしに仮定してはなりません。耐荷重の詳細ごとに、力の経路、疲労カテゴリ、溶接と検査へのアクセスのしやすさ、許容可能な欠陥、および構造物の耐用年数全体にわたるメンテナンス計画を把握しておく必要があります。