Archyvo eksperto turinys: Straipsnyje saugomi istoriniai suvirintų plieninių sijų, tiltų ir santvarų pavyzdžiai ir teiginiai, tačiau tai nėra projektavimo, skaičiavimo, jungties specifikacijos, suvirinimo planas, procedūros kvalifikacija, nuovargio įvertinimo ar remonto vadovas. Medžiaga, suvirinamumas, kietumas, storis, siūlių paruošimas, užpildo medžiaga, pakaitinimas, seka, liekamieji įtempiai, leistinos nuokrypos, korozija, ugnis, nuovargis ir kontrolė turi būti nustatyti pagal konkretų projektą ir taikomus standartus. Guolių jungtis projektuoja, atlieka ir kontroliuoja atitinkamos kvalifikacijos asmenys.
Šiandien Savo Kusić daugiausia dėmesio skiria mediniams langams, mediniai-aliuminio langai, priskirti langai, durys ir prašymai pateikti citatą. Šis straipsnis lieka istoriniu archyvu ir nėra pasiūlymas projektuoti, suvirinti, išbandyti ar stiprinti plienines konstrukcijas.
Visiškai suvirinti laikikliai
Atramų sekcijos
Apžvalga pateikta pav.1ir2. Sl.1ir parodyta atrama, sutvirtinta suvirintomis diržo lamelėmis. Savavališkos apkrovos sekcijos gali būti surenkamos iš plataus plieno ir lakštinio metalo (pav.1b iki e). Reikėtų vengti atviros jungties tarp kampinių siūlių pagaląstant vertikalią lakštą (pav.1c). Atramos skerspjūvis gali būti pritaikytas reikiamam pasipriešinimo momentui su papildomomis diržo juostelėmis. Pjūviai pav.2Nuo d iki f turi pranašumą, kad apversta siūlė yra mažesnės briaunos storio srityje. Čia siūles ypač lengvai galima apžiūrėti rentgeno spinduliais.
Paveikslėlis1— suvirintų atramų sekcijos.
Paveikslėlis2— atramų sekcijos iš specialių profilių.
Suvirinimo kontrolė: atliekant radiografinius tyrimus naudojama jonizuojanti spinduliuotė ir jį atlieka tik įgalioti ekspertai kontroliuojamomis sąlygomis. Kontrolės metodo pasirinkimą, priėmimo apimtį ir kokybės kriterijus nustato projektas ir standartas; nuotraukos ar išorinio paviršiaus tyrimas neįrodo vidinės suvirinimo kokybės.
Vertikalaus lapo tęsinys
Plėtra vyko visiškai tinkamu būdu. Buvo atliekami pratęsimai keliaraiščiais. Kryžminis priestatas tiltų statyboje neįgijo didelės reikšmės, tačiau vis tiek pasiteisino statant pastatus. Kadangi vertikalūs pratęsimai prie sąsajos buvo neekonomiški dėl mažų leistinų įtempimų, buvo rasti pratęsimai su padidintu siūlės ilgiu.
Universalūs priedai
Sl.3parodyta plento tilto pagrindinės sijos tęsinys su sustiprinta briauna. Sl.4duoda vieno tilto tęsinį greitkelyje. Geriausiu atveju šis prailginimas išvaizda ir veikimo būdu nesiskiria nuo nepailgintos atramos, tik nuovargio stiprumas yra šiek tiek mažesnis. Išplėtimo sprendimas priklauso nuo to, ar tai dirbtuvių priestatas, ar surinkimo priestatas. Kadangi dirbtuvėse yra geresnių įrankių, jei įmanoma, suvirinimas vietoje yra ribotas. Sl.5rodo vieno ilgo pluošto padalijimą63m. Sijos į statybvietę buvo pristatytos dalimis38mir25milgio, kur buvo suvirinti tik „B“ pažymėti prailginimai. Tvirtinimo prailgintuvai yra pagaminti kaip U formos ilgintuvai, kad būtų išvengta suvirinimo virš galvos.
_Paveikslėlis3— tilto sijos tęsinys greitkelyje netoli Hatenheimo.
Paveikslėlis4— istorinė tilto sijos tęsinio detalė.
_Paveikslėlis5— dirbtuvių ir surinkimo pratęsimų grafikas.
Pvz., montuojant išilgai angų be pastolių, buvo suvirintos ištisinės pilnos atramos. šalia kelio tilto su angomis iš42m. Atramos dalys buvo sumontuotos plaukiojančiu kranu ir sumontavus visus elementus suvirintos. Tuo pačiu metu pagrindinės atramos buvo tvirtinamos varžtais, naudojant keliaraiščius su angomis (pav.6). Per keliaraiščių skylutes buvo galima suvirinti didžiąją dalį vertikalaus paklodės siūlės, prieš tai reikėjo nuimti keliaraiščius. Sl.6yra daugiau informacijos apie U formos siūlių paruošimą specialiems profiliams viršutiniame ir apatiniame dirže.
_Paveikslėlis6— laikinus keliaraiščius su angomis suvirinimui.
Įrengimas ir statybvietės darbai: istoriniai pavyzdžiai su plūduriuojančiu kranu, laikinomis raiščiais, liuko darbais ir aikštelės suvirinimu nėra surinkimo planas. Prieš nuimant laikinąsias atramas, reikia apskaičiuoti laikinąsias sąlygas, kėlimo ir tvirtinimo planą, geometrijos kontrolę, apsaugą nuo kritimo, gaisro ir dūmų bei atsekamą kiekvienos jungties kontrolę.
Standikliai
Tvirtas suvirintas atramas būtina gerai sutvirtinti nuo vertikalaus lakšto išsikišimo ir šoninio diržų sulinkimo, be to, suvirinimo metu lenkimas turi būti žemas. Susitraukimo įtempiai vertikaliems standžiams buvo ištirti O. Grafikas-a. Nagrinėjamos darbų sekos metu (pirmiausia buvo suvirinti standikliai, po to pagrindinės siūlės) standikliuose ir šalia esančiose vertikalios skardos juostose atsirado reikšmingi susitraukimo įtempiai. Jei standikliai jau yra ant diržų prieš ištraukiant pagrindines siūles, tai apsaugo nuo diržo juostų susitraukimo. Diržo lamelėse išilgine kryptimi atsirado banguoti vingiai2mm, skersine kryptimi apytiksl0,25mm(pav.7). Todėl diržo juostose turėjo būti didelių lenkimo įtempių abiem kryptimis. Laikančiąją galią ribojo didelių deformacijų atsiradimas, o ne apatinio diržo stipris trūkinėjant. Remiantis nuovargio bandymo rezultatais, tiltams tarp standžių ir diržo reikia sumontuoti gerai priglundančias plokštes, kurios tvirtinamos prie standžių sandūriniu suvirinimu. Standikliai ir jungtys iškirpti taip, kad pagrindinė siūlė liktų laisva (pav.8). Statybų pramonėje daugeliu atvejų nekyla abejonių, kad standikliai suvirinami tiesiai prie sijų. Geriau nekarpyti siūlių ir jų per daug nesukrauti.
_Paveikslėlis7— juostų deformacija suvirinimo metu.
Paveikslėlis8— standinimas gerai priglundančiomis plytelėmis.
Susitraukimas, deformacijos ir nuovargis: istorinių bandymų rezultatų negalima perkelti į kitą detalę be skaičiavimo. Standikliai, suvirinimo galai, siūlių susikirtimai, leistini nuokrypiai ir darbo seka turi įtakos liekamiesiems įtempiams, lenkimui ir nuovargio stiprumui; nepriimtini įtrūkimai ir deformacijos nepašalinami papildomu suvirinimu be patvirtintos remonto procedūros.
Visi skliaustai ir rėmeliai
Arkos atramos ir plonos arkos
Arkiniai laikikliai siūlo šiek tiek ypatingo, palyginti su tikrais pilnais laikikliais. Tačiau dvisienių konsolinių arkų jungtys su vienasienėmis standinimo sijomis, kaip atliekama ant dviejų didžiausių suvirintų greitkelio tiltų, yra vienos įdomiausių konstrukcijų, kurios buvo suvirintos. Ant greitkelio tilto per Lechą netoli Duisburgo suvirinimo darbams palengvinti buvo panaudotas masyvus apdirbtas kaltinio plieno galas. Šis (pav. 9) paima jėgas iš arkos ir perkelia jas į standinimo siją. Jis tiekiamas su 50 mm stipriu išėjimu, kuris per vieną plyšį patenka į viršutinį standinimo sijos diržą ir yra privirintas prie vertikalios plokštės, sutvirtintos iki 50 mm.
Paveikslėlis 9 – arkinio tilto galinis mazgas.
Rėmo konstrukcijos
Suvirinimo technikos pranašumai geriausiai matomi rėmo kampuose, todėl be ypatingų sunkumų galima padaryti sudėtingas formas. Vienas rėmo kampas su didele apkrova parodytas fig.10. Konstrukcijoje suvirinti dirbtuvių priestatai. Tvirtinimo pratęsimai tvirtinami savisriegiais varžtais. Suvirinant standiklius tarp sujungtų atramų kojų, susidaro dideli susitraukimo įtempiai, dėl kurių kartais atsiranda įtrūkimų. Susitraukimo įtempiai žymiai sumažėja, kai vietoj kietų briaunų (pav.11a) Navara tik sparnų lakštai (pav.11b).
_Paveikslėlis10— rėmo atramos kampas.
Paveikslėlis11— suvirintų jungčių standinimo detalių palyginimas.
_Paveikslėlis12— Belgijos tilto su karkasinėmis sijomis mazgas.
Išilginių atramų jungtys yra standžios lenkiant
Didelis tiltų dangos tinklelio supaprastinimas gali būti pasiektas naudojant suvirintas jungtis. Išilginių atramų ir kt jungčių nuovargio stipris veikiant lenkimo apkrovai, apšviečiamas bandymais O. Grafikas-a (pav.13). Todėl jungtis su siūle su sąsaja įtemptoje pusėje turi didesnį nuovargio stiprumą esant vienodam lenkimo įtempiui σUb nei jungtis, kai įtempta kojelė yra sujungta kampinėmis siūlėmis.
Paveikslėlis13— istoriniai išilginių atraminių jungčių variantai.
Grotelės palaiko
Suvirintos grotelių konstrukcijos
Senesnės grotos buvo kniedytų konstrukcijų kopijos pagal formas ir jungtis (pav.14). Tai netikslinga, renkantis skerspjūvius reikia atsižvelgti į ypatingas suvirintų jungčių savybes. Taip pat svarbus didesnis visų jungčių standumas, palyginti su kniedytaisiais mazgais. Įstrižainių strypų jungtis gardelės mazguose sunku atlikti su didesnėmis jėgomis, ypač statybvietėje. Kadangi čia pirmiausia kalbama apie jungtis su kampinėmis siūlėmis, atsparumas nuovargiui yra palyginti mažas. Pilnai suvirintas, t. ir suvirinto tinklelio mazguose, todėl tik kai kuriose specialiose plieninių konstrukcijų srityse. Pavyzdžiui, su stogo tvarsčiais, su ne itin dinamiškai apkrautais kranais ir pan.
Paveikslėlis14- suvirintas grotelių atramos mazgas.
Skerspjūvio formavimui pirmiausia reikia atsižvelgti į plokščią plieną ir lakštinį metalą. Suvirintų konstrukcijų atveju be ypatingų sunkumų gaminamos tuščiavidurės sekcijos, kurios dėl sukimo standumo turi presuotų strypų pranašumą. Ypatingas apvalaus vamzdžio korpusas nusipelno ypatingo dėmesio. Suvirintos vamzdinės konstrukcijos rado platų pritaikymą, pvz. kranų ar lengvųjų konstrukcijų statyboje statybos pramonėje. Tęsiant ir jungiant tuščiavidurius profilius, iš tikrųjų reikia atsižvelgti į tam tikrus konstrukcinius sunkumus ir papildomas išlaidas. Suvirintos sekcijos dažnai surenkamos galuose, kad būtų lengviau kniedyti (15 pav.). Specialios priemonės, reikalingos dirbtuvėse ir statybvietėje suvirintoms grotelių konstrukcijoms, apsunkina jų pritaikymą, nebent tai būtų atramos, turinčios nedidelę arba daugiausia statinę apkrovą. Dinamiškai apkraunamiems tinkleliams ir turintiems dideles jėgas galiojo taisyklė, kad suvirinami tik atskiri elementai, tačiau jų tarpusavio sujungimas buvo atliekamas varžtais. Visų pirma, buvo pašalinti įrengimo sunkumai; o tinkleliai, pagaminti iš suvirintų elementų, gali būti montuojami pagal tas pačias procedūras, kaip ir iš kniedytų strypų.
Paveikslas 15 – tuščiavidurės sekcijos galo formavimas prijungimui.
Surišti lakštai, kurie vienu metu gauna įstrižaines, įprastu būdu prisukami prie diržų briaunų arba privirinami su jais (pav.16a). Pastarųjų trūkumas yra „pradžios kampinės siūlės“, kurios kenkia sijos atsparumui nuovargiui. Lemiamas žingsnis siekiant teisingo santvarinių tiltų formavimo suvirinimo būdu buvo padarytas geležinkelio tilte per Reiną prie Mainco (Kaiserio tiltas). Jie ten yra50 mmsutvirtinti mazginiai lakštai, naudojant siūles ant sąsajos, įterptų į vertikalius diržų lakštus30 mmstorio. Perėjimai yra laipsniški, formavimas matomas iš pav.16b. Diržo strypų ilgintuvai yra šalia mazgų.
Paveikslėlis16— nuo vėjo surišti movos lakštai ir geležinkelio tiltas per Reiną prie Mainco (Kaiserio tiltas,1954).
Sustiprinimas suvirinant
Vėlesnis plieninių konstrukcijų stiprinimas laikomas vienu iš sunkiausių darbų, ypač kai jį tenka atlikti ant apkrautos konstrukcijos. Su kniedytomis jungtimis armatūros įdėjimas, gręžimas ir prijungimas prie esamų dalių yra daug laiko ir brangu. Kadangi suvirinti galima ir be ilgalaikių išankstinių pasiruošimų, ir nepažeidžiant esamų surišimo priemonių, buvo artima pabandyti suvirinti tinklelių skerspjūvių ir jungčių sutvirtinimą. Bendras kniedžių ir suvirinimo siūlių veikimas priimant jėgas strypuose buvo detaliai ištirtas teoriškai ir eksperimentais. Nepaisant to, praktiškai įgyvendinant, atsirado įtrūkimų ir nuovargio įtrūkimų, iš dalies tik po ilgo naudojimo. Šių sunkumų priežastis buvo suvirinimo įpjovos ir staigūs pjūvio pokyčiai, o kai kurie atsiradę įtrūkimai atsirado dėl didelių susitraukimo įtempių.
Esamos konstrukcijos sutvirtinimas: Suvirinant įtemptą arba pasentą plieną, gali atsirasti įtrūkimų, trapūs lūžiai, vietinis stabilumo praradimas ir naujas jėgos kelias. Prieš pradedant darbą turi būti nustatyta medžiaga, esami pažeidimai ir nuovargis, faktinė apkrova, suvirinamumas, apkrovos mažinimo seka ir laikinas draudimas. Armatūra atliekama tik pagal patvirtintą projektą ir tvarką, su priežiūra ir kontrole.
Suvirinimo, kniedijimo ir varžtų derinimas
Kurį laiką buvo draudžiama vienu metu taikyti suvirinimą ir kniedijimą. Ypatingas dėmesys buvo skiriamas „visiškai suvirintoms konstrukcijoms“, kuriose buvo visiškai išvengta kniedžių ir varžtų. Šiandien tame pačiame objekte vėl lygiagrečiai taikomas suvirinimas ir kniedijimas. Daugeliu atvejų tikslinga suvirinti tik dirbtuvių pratęsimus, o priešingai – surenkamus kniedyti. Reikėtų vengti naudoti abiejų tipų jungtis tame pačiame tęsinyje, nes negalima pasiekti aiškaus jėgų pasiskirstymo dėl susitraukimo, susijusio su suvirinimu ir kniedžių/varžtų slydimu.
Paskutinė pastaba: neturi būti daroma prielaida, kad suvirinimo siūlių, kniedžių ir varžtų jungtys veikia be skaičiavimo modelio, nustatytos vykdymo sekos, leistinų nuokrypių ir slydimo kontrolės. Turi būti žinoma kiekvienos laikančiosios detalės jėgos kelias, nuovargio kategorija, galimybė suvirinti ir patikrinti, priimtini defektai ir priežiūros planas per visą konstrukcijos eksploatavimo laiką.