Arşiv Uzman İçeriği: Makale, kaynaklı çelik kirişler, köprüler ve kafes kirişlerin tarihsel örneklerini ve iddialarını korur ancak bir tasarım, hesaplama, bağlantı spesifikasyonu, kaynak planı, prosedür yeterliliği, yorulma değerlendirmesi veya onarım kılavuzu değildir. Malzeme, kaynaklanabilirlik, tokluk, kalınlık, bağlantı hazırlığı, dolgu malzemesi, ön ısıtma, sıralama, artık gerilmeler, toleranslar, korozyon, yangın, yorulma ve kontrol, projeye ve ilgili standartlara göre belirlenmelidir. Rulman bağlantıları uygun niteliklere sahip kişiler tarafından tasarlanır, uygulanır ve kontrol edilir.
Savo Kusić bugün ahşap pencereler, ahşap-alüminyum pencereler, özel pencereler, kapılar ve teklif talepleri konularına odaklanıyor. Bu makale tarihi bir arşiv olarak kalmaya devam etmektedir ve çelik yapıların tasarlanması, kaynaklanması, test edilmesi veya güçlendirilmesine yönelik bir teklifi temsil etmez.
Tam kaynaklı braketler
Destek bölümleri
Genel bakış şek. 1 ve 2. SL. 1a kaynaklı kayış çıtalarıyla güçlendirilmiş bir desteği göstermektedir. Geniş çelik ve saclardan isteğe bağlı yük kapasiteli bölümler monte edilebilir (şek. 1b ila e). Dikey sacın keskinleştirilmesiyle köşe birleşim yerleri arasında açık bir bağlantı oluşması önlenmelidir (şek. 1c). Desteğin kesiti ilave kayış çıtaları ile gerekli direnç momentine uyarlanabilir. Şekil 2’deki bölümler. 2d ila f, ön yüzdeki dikişin daha az kaburga kalınlığı olan bölgede gelmesi avantajına sahiptir. Burada dikişler röntgen ışınlarıyla özellikle kolaylıkla incelenebilir.
Resim 1 — kaynaklı desteklerin bölümleri.
Resim 2 — özel profillerden yapılmış destek bölümleri.
Kaynak kontrolü: radyografik testlerde iyonlaştırıcı radyasyon kullanılır ve yalnızca kontrollü koşullar altında yetkili uzmanlar tarafından gerçekleştirilir. Kontrol yönteminin seçimi, kabul kapsamı ve kalite kriterleri projeye ve standarda göre belirlenir; fotoğrafın veya dış yüzeyin incelenmesi kaynağın iç kalitesinin kanıtı değildir.
Dikey sayfanın devamı
Gelişme tamamen uygun bir şekilde gerçekleşti. Jartiyerli uzatmalar yapıldı. Haç şeklindeki uzantı köprü yapımında pek önem kazanmadı ancak bina yapımında yine de iyi olduğu kanıtlandı. İzin verilen küçük gerilmeler nedeniyle arayüze dikey uzantılar ekonomik olmadığından, dikiş uzunluğu arttırılmış uzatmalar bulundu.
Üniversal uçlar
Şek. 3 güçlendirilmiş kirişli bir otoyol köprüsünün ana kirişinin devamını göstermektedir. SL. 4 bir otoyol köprüsünün devamını verir. En iyi ihtimalle, bu uzatma görünüm ve etki şekli açısından uzatılmamış destekten farklı değildir, yalnızca yorulma mukavemeti biraz daha düşüktür. Uzatma çözümü, atölye genişletmesi mi yoksa montaj genişletmesi mi olduğuna bağlıdır. Atölyede daha iyi aletler mevcut olduğundan, şantiyede kaynak yapılması mümkün olduğu kadar sınırlıdır. SL. 5, 63m uzunluğundaki bir ışının bölünmesini gösterir. Destekler şantiyeye 38m ve 25m uzunluklarında sadece “B” ile işaretlenen uzatmaların kaynaklandığı kesitler halinde teslim edildi. Montaj uzantıları, baş üstü kaynaklamayı önlemek için U uzantıları olarak yapılmıştır.
Resim 3 — Hattenheim yakınındaki otoyol üzerindeki köprü kirişinin devamı.
Resim 4 — köprü kirişinin devamının tarihsel detayı.
Resim 5 — atölye ve montaj parçalarının programı.
Sürekli tam kirişler, montaj işlemi sırasında, örneğin; 42m açıklıkları olan bir yol köprüsünün yakınında. Desteğin parçaları yüzer vinç ile monte edildi ve tüm elemanların montajından sonra kaynak yapıldı. Aynı zamanda ana destekler, açıklıkları olan jartiyerler kullanılarak vidalarla sabitlendi (şek. 6). Jartiyerlerdeki delikler sayesinde, jartiyerlerin çıkarılması gerekmeden önce dikey tabakanın dikişlerinin çoğu kaynaklanabiliyordu. SL. 6 üst ve alt banttaki özel profiller için U dikişlerin hazırlanması hakkında daha fazla bilgi içerir.
Resim 6 — kaynak erişim deliklerine sahip geçici jartiyerler.
Montaj ve saha çalışması: Yüzer vinç, geçici bağlamalar, ambar işi ve saha kaynağı ile ilgili tarihi örnekler montaj planı değildir. Geçici koşulların hesaplanması, kaldırma ve emniyet planı, geometri kontrolü, düşme, yangın ve dumandan korunma ve geçici desteklerin kaldırılmasından önce her bir bağlantının izlenebilir kontrolü gereklidir.
Sertleştiriciler
Dikey sacın çıkıntı yapmasına ve bantların yanal burkulmasına karşı sağlam kaynaklı desteklerin iyi bir şekilde güçlendirilmesi, ayrıca kaynak sırasındaki bükülmelerin düşük seviyede tutulması gerekmektedir. Dikey takviyelerdeki büzülme gerilmeleri O ile araştırıldı. Grafik-a. İncelenen iş sırası sırasında (önce takviyeler, ardından ana dikişler kaynaklandı), takviyelerde ve yakındaki dikey metal levha şeritlerinde önemli büzülme gerilmeleri meydana geldi. Ana dikişler çekilmeden önce takviyeler zaten bantların üzerindeyse, bant çıtalarının büzülmesi önlenir. Kayış lamellerinde boyuna yönde dalgalı kıvrımlar oluştu2mm, enine yönde yaklaşık0,25mm(incir.7). Bu nedenle bant çıtalarında her iki yönde de önemli bükülme gerilimleri mevcut olmalıdır. Taşıma kapasitesi, alt kayışın kopma mukavemeti nedeniyle değil, büyük deformasyonların meydana gelmesi nedeniyle sınırlıydı. Yorulma testi sonuçlarına göre, köprülerde, takviye elemanları ile kemer arasına, takviye elemanlarına alın kaynağı ile sabitlenen, iyi oturan plakaların yerleştirilmesi gerekmektedir. Takviyeler ve bağlantılar, ana dikiş serbest kalacak şekilde kesilir (şek.8). İnşaat sektöründe çoğu durumda takviyelerin doğrudan kirişlere kaynaklandığına şüphe yoktur. Dikişleri kesmekten ve çok fazla istiflemekten kaçınmak daha iyidir.
Resim7— kaynak sırasında kayışların deformasyonu.
Resim8— iyi oturan fayanslarla sağlamlaştırma.
Büzülme, deformasyon ve yorulma: Geçmiş test sonuçları hesaplama yapılmadan başka bir detaya aktarılamaz. Sertleştiriciler, kaynak sonlandırmaları, dikiş geçişleri, toleranslar ve iş sırası artık gerilimleri, burkulmayı ve yorulma mukavemetini etkiler; kabul edilemez çatlaklar ve deformasyonlar, onaylanmış bir onarım prosedürü olmadan ek kaynakla çözülemez.
Tam parantezler ve çerçeveler
Kemer destekleri ve ince kemerler
Arch montajları, gerçek tam montajlara kıyasla biraz özel bir şey sunar. Ancak en büyük iki kaynaklı otoyol köprüsünde yapılan çift duvarlı konsol kemerlerin tek duvarlı takviye kirişlerine bağlantıları, kaynaklı yapılar arasında en ilgi çekici olanıdır. Duisburg yakınlarındaki Lech üzerindeki otoyol köprüsünde, kaynak işini kolaylaştırmak için uç düğüm noktasında işlenmiş devasa bir dövme çelik parçası kullanıldı. Bu (şek. 9) kemerden gelen kuvvetleri alır ve bunları takviye kirişine aktarır. Tek bir yarıktan takviye kirişinin üst kayışına geçen ve 50 mm kalınlığına kadar güçlendirilmiş dikey plakaya kaynak yapılan 50 mm güçlü bir çıkış ile birlikte verilir.
Resim 9 — kemerli köprünün uç düğüm noktası.
Çerçeve konstrüksiyonları
Kasanın köşelerinde, karmaşık şekillerin özel zorluklar olmadan yapılmasına olanak tanıyan kaynak tekniğinin avantajları en iyi şekilde görülebilir. Ağır yüke sahip çerçevenin bir köşesi Şekil 2’de gösterilmektedir. 10. İnşaat kaynaklı atölye uzantılarına sahiptir. Montaj uzantıları kendinden kılavuzlu vidalarla tutturulur. Birleştirilmiş desteklerin ayakları arasına sertleştiriciler kaynak yaparken, bazen çatlaklara yol açan yüksek büzülme gerilimleri meydana gelir. Tam kaburga (şekil 11a) yerine yalnızca kanat levhaları (şekil 11b) kaynaklandığında büzülme gerilimleri önemli ölçüde azalır.
Resim 10 — çerçeve desteğinin köşesi.
Şekil 11 — kaynaklı bağlantı takviyesinin ayrıntılı karşılaştırması.
Image 12 — Çerçeve kirişli Belçika köprü düğüm noktası.
Bükülmeye karşı dayanıklı boyuna desteklerin bağlantıları
Köprülerin kaldırım ızgarasında kaynaklı bağlantılar uygulanarak büyük bir sadeleştirme sağlanabilir. Boyuna desteklerin vb. bağlantılarının bükülme yükü altında yorulma mukavemeti, O testleriyle aydınlatılır. Graf-a (şek. 13). Bu nedenle, gerilmiş tarafta alın dikişli bağlantı, düzgün bükülme gerilimi σUb’de, çekme ayağının köşe dikişlerle bağlandığı bağlantıya göre daha yüksek bir yorulma mukavemetine sahiptir.
Resim 13 — boyuna destek bağlantılarının tarihsel çeşitleri.
Izgara destekleri
Kaynaklı kafes yapılar
Eski ızgaraların şekilleri ve bağlantıları perçinli yapıların kopyalarıydı (şek. 14). Bu uygun değildir; kesitleri seçerken kaynaklı bağlantıların özel özellikleri dikkate alınmalıdır. Perçinli düğümlere kıyasla tüm bağlantıların daha fazla sertliği de önemlidir. Kafes düğümlerindeki çapraz çubukların bağlantılarının, özellikle şantiyede daha yüksek kuvvetlerle gerçekleştirilmesi zordur. Burada ilk etapta köşe dikişleri ile bağlantılar söz konusu olduğundan yorulma mukavemeti nispeten düşüktür. Tamamen kaynaklı, yani. ve kaynaklı ızgaranın düğüm noktalarında, dolayısıyla çelik yapıların yalnızca bazı özel alanlarında. Örneğin çatı bağları, yüksek düzeyde dinamik yüklenmemiş vinçler vb. ile.
Resim 14 — kafes desteğinin kaynaklı düğümü.
Enkesit oluşumunda ilk etapta yassı çelikler ve saclar dikkate alınmaktadır. Kaynaklı konstrüksiyonlarda, burulma sağlamlıkları nedeniyle preslenmiş çubukların avantajına sahip olan içi boş profiller özel bir zorluk olmadan yapılır. Yuvarlak borunun özel durumu özel olarak anılmayı hak ediyor. Kaynaklı boru şeklindeki yapılar geniş uygulama alanı bulmuştur; inşaat sektöründe vinç veya hafif yapıların yapımında. İçi boş profillerin devamı ve bağlanması durumunda aslında bazı yapısal zorluklar ve ek maliyetler dikkate alınmalıdır. Bağlantının daha kolay perçinlenebilmesi için kaynaklı bölümler genellikle uçlarda toplanır (şek. 15). Kaynaklı kafes yapılar için atölyede ve şantiyede gerekli olan özel önlemlerin, hafif veya ağırlıklı olarak statik yüke sahip desteklerle ilgili olmadığı sürece uygulanmasını zorlaştırmaktadır. Dinamik olarak yüklenen ızgaralar ve yüksek kuvvetlere sahip olanlar için kural, yalnızca bireysel elemanların kaynaklanması, ancak bunların karşılıklı bağlantısının vidalar kullanılarak yapılmasıydı. Öncelikle kurulum zorlukları ortadan kalktı; ve kaynaklı elemanlardan oluşan ızgaralar, perçinli çubuklardan yapılanlarla aynı prosedürlere göre monte edilebilir.
Şekil 15 — bağlantı için içi boş bölümün ucunun şekillendirilmesi.
Köşegenleri aynı anda alan düğüm levhaları, kayışların kaburgalarına olağan şekilde perçinlenir veya bunlarla alın kaynağı yapılır (şek. 16a). İkincisi, kirişin yorulma mukavemetine zarar veren “köşe dikişlerinin başlaması” dezavantajına sahiptir. Mainz yakınlarındaki Ren Nehri üzerindeki demiryolu köprüsünde (Kaiser Köprüsü) makas köprülerinin kaynakla doğru şekilde şekillendirilmesine yönelik kararlı bir adım atıldı. Orada, 50 mm üzerinde, alın dikişli takviyeli düğüm levhaları, 30 mm kalın bantların dikey levhalarına yerleştirilir. Geçişler kademelidir, şekillenme şekil 2’de görülmektedir. 16b. Kayış çubuklarının uzantıları düğümlerin yanında bulunur.
Şekil 16 — Mainz yakınındaki Ren Nehri üzerindeki rüzgar bağlantısı ve demiryolu köprüsünün düğüm tabakaları (Kaiser köprüsü, 1954).
Kaynakla güçlendirme
Çelik yapıların güçlendirilmesi, özellikle yüklü bir yapı üzerinde yapılması gerektiğinde en zor işlerden biridir. Perçinli bağlantılarda takviye eklemek, delmek ve mevcut parçalara bağlantı yapmak zaman alıcı ve pahalıdır. Kaynak, uzun süreli ön hazırlıklar yapılmadan ve mevcut birleştirme araçları kırılmadan mümkün olduğundan, ızgaraların kesitlerinin ve bağlantılarının takviyesinin kaynaklanması denenmeye yakındı. Perçinlerin ve kaynakların çubuklardaki alma kuvvetlerindeki ortak hareketi teorik ve deneysel olarak detaylı olarak incelenmiştir. Bununla birlikte, pratik uygulamada, kısmen uzun süreli kullanımdan sonra çatlaklar ve yorulma kırılmaları ortaya çıktı. Bu zorlukların nedeni kaynak çentiklerinin ve ani kesit değişikliklerinin etkisi ve ortaya çıkan bazı çatlakların rötreden kaynaklanan yüksek gerilimlerden kaynaklanmasıydı.
Mevcut yapının güçlendirilmesi: Gerilimli veya eskimiş çeliğin kaynaklanması çatlaklara, gevrek kırılmaya, yerel stabilite kaybına ve yeni kuvvet yoluna neden olabilir. Çalışmaya başlamadan önce malzeme, mevcut hasar ve yorulma, fiili yük, kaynaklanabilirlik, yük hafifletme sırası ve geçici sigorta belirlenmelidir. Güçlendirme sadece onaylanmış proje ve prosedüre göre gözetim ve kontrol altında yapılır.
Kaynak, perçinleme ve vidalamanın birleşimi
Kaynak ve perçinlemenin aynı anda yapılması yasaktı. Perçin ve vidaların tamamen ortadan kaldırıldığı “tamamen kaynaklı yapılara” özel önem verildi. Günümüzde kaynak ve perçinleme yine aynı obje üzerinde paralel olarak uygulanmaktadır. Çoğu durumda, yalnızca atölye uzantılarının kaynaklanması, aksine prefabrik olanların perçinlenmesi tavsiye edilir. Perçinlerin/cıvataların kaynaklanması ve kayması nedeniyle çekmeler nedeniyle net bir kuvvet dağılımı sağlanamayacağı için her iki bağlantı türünün aynı devamta uygulanmasından kaçınılmalıdır.
Son not: Kaynakların, perçinlerin ve vidaların ortak hareketi, bir hesaplama modeli, tanımlanmış uygulama sırası, toleranslar ve kayma kontrolü olmadan kabul edilmemelidir. Her bir yük taşıma detayı için kuvvetin yolu, yorulma kategorisi, kaynak ve muayeneye ulaşılabilirlik, kabul edilebilir kusurlar ve yapının ömrü boyunca bir bakım planı bilinmelidir.