Lưu trữ nội dung chuyên gia: Bài viết lưu giữ các ví dụ lịch sử và tuyên bố về dầm, cầu và giàn thép hàn, nhưng không phải là thiết kế, tính toán, thông số kỹ thuật chung, kế hoạch hàn, đánh giá quy trình, đánh giá độ mỏi hoặc hướng dẫn sửa chữa. Vật liệu, khả năng hàn, độ bền, độ dày, sự chuẩn bị mối nối, vật liệu độn, gia nhiệt trước, trình tự, ứng suất dư, dung sai, ăn mòn, cháy, mỏi và kiểm soát phải được xác định theo dự án cụ thể và các tiêu chuẩn áp dụng. Các khớp chịu lực được thiết kế, thi công và kiểm soát bởi những người có trình độ phù hợp.
Savo Kusić ngày nay tập trung vào cửa sổ gỗ, cửa sổ nhôm-gỗ, cửa sổ tùy chỉnh, cửa ra vào và yêu cầu báo giá. Bài viết này vẫn là một kho lưu trữ lịch sử và không đưa ra lời đề nghị thiết kế, hàn, thử nghiệm hoặc gia cố kết cấu thép.
Giá đỡ hàn toàn bộ
Các phần hỗ trợ
Tổng quan được đưa ra bởi hình. 1 và 2. Sl. 1a thể hiện một giá đỡ được gia cố bằng các thanh đai hàn. Các phần có khả năng chịu tải tùy ý có thể được ghép từ thép rộng và tấm (hình 1b đến e). Cần tránh mối nối hở giữa các đường nối ở góc bằng cách mài tấm dọc (hình 1c). Mặt cắt ngang của giá đỡ có thể được điều chỉnh theo mômen cản cần thiết bằng các thanh đai bổ sung. Các phần trong hình. 2d đến f có ưu điểm là đường may trên mặt nằm ở vùng có độ dày gân ít hơn. Tại đây, các đường nối có thể được kiểm tra đặc biệt dễ dàng bằng tia X.
Hình ảnh 1 — mặt cắt của các giá đỡ được hàn.
Hình ảnh 2 — các phần hỗ trợ được làm bằng các cấu hình đặc biệt.
Kiểm soát mối hàn: Kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ sử dụng bức xạ ion hóa và chỉ được thực hiện trong điều kiện được kiểm soát bởi các chuyên gia được ủy quyền. Việc lựa chọn phương pháp kiểm soát, phạm vi chấp nhận và tiêu chí chất lượng được xác định bởi dự án và tiêu chuẩn; việc kiểm tra ảnh hoặc bề mặt bên ngoài không phải là bằng chứng về chất lượng bên trong của mối hàn.
Tiếp tục tấm dọc
Sự phát triển diễn ra một cách hoàn toàn phù hợp. Phần mở rộng với Garters đã được thực hiện. Phần mở rộng hình chữ thập không có nhiều tầm quan trọng trong việc xây dựng cầu, nhưng nó vẫn tỏ ra có tác dụng tốt trong xây dựng công trình. Do các phần mở rộng theo chiều dọc của giao diện không kinh tế do ứng suất nhỏ cho phép, nên các phần mở rộng có chiều dài đường may tăng lên đã được tìm thấy.
Bit phổ quát
Hình. 3 thể hiện sự tiếp nối của dầm chính của cầu đường cao tốc với sườn được gia cố. Sl. 4 tiếp tục một cây cầu đường cao tốc. Ở mức tốt nhất, phần mở rộng này không khác biệt về hình thức và phương thức hoạt động so với phần hỗ trợ không mở rộng, chỉ có độ bền mỏi thấp hơn một chút. Giải pháp mở rộng phụ thuộc vào việc đó là mở rộng nhà xưởng hay mở rộng lắp ráp. Vì xưởng có sẵn các công cụ tốt hơn nên việc hàn tại chỗ sẽ bị hạn chế nếu có thể. Sl. 5 hiển thị sự phân chia của một chùm chiều dài 63m. Các giá đỡ được chuyển đến công trường theo các đoạn có chiều dài 38m và 25m, trong đó chỉ những phần mở rộng được đánh dấu bằng “B” mới được hàn. Phần mở rộng lắp đặt được làm dưới dạng phần mở rộng chữ U để tránh hàn trên cao.
Image 3 — phần tiếp nối của dầm cầu trên đường cao tốc gần Hattenheim.
Hình ảnh 4 — chi tiết lịch sử về việc tiếp tục dầm cầu.
Hình ảnh 5 — lịch trình xưởng và lắp ráp các bộ phận.
Dầm đầy đủ liên tục được hàn trong quá trình lắp ráp thông qua các lỗ không có giàn giáo, chẳng hạn như giàn giáo. gần cầu đường bộ có lỗ hở 42m. Các bộ phận của giá đỡ được lắp đặt bằng cần trục nổi và sau khi lắp đặt tất cả các bộ phận, chúng được hàn lại. Đồng thời, các giá đỡ chính được cố định bằng vít sử dụng các đai có lỗ (hình 6). Thông qua các lỗ trên tất, hầu hết các đường nối của tấm dọc có thể được hàn lại trước khi tháo tất. Sl. 6 chứa thêm thông tin về việc chuẩn bị đường nối chữ U cho các biên dạng đặc biệt ở đai trên và dưới.
Image 6 — nẹp tạm thời có lỗ hàn.
Lắp ráp và công việc tại công trường: các ví dụ lịch sử về cần cẩu nổi, dây buộc tạm thời, công việc hầm và hàn tại công trường không phải là kế hoạch lắp ráp. Cần phải tính toán các điều kiện tạm thời, kế hoạch nâng và cố định, kiểm soát hình học, chống rơi, chống khói và lửa cũng như kiểm soát theo dõi từng mối nối trước khi tháo các giá đỡ tạm thời.
Chất làm cứng
Cần phải gia cố tốt các giá đỡ được hàn chắc chắn để chống lại sự nhô ra của tấm thẳng đứng và sự oằn ngang của đai, ngoài ra, độ uốn trong quá trình hàn phải được giữ ở mức thấp. Ứng suất co ngót trên các cốt thép thẳng đứng đã được nghiên cứu bởi O. Đồ thị-a. Trong quá trình thực hiện công việc được kiểm tra (các thanh gia cố được hàn trước, sau đó là các đường nối chính), ứng suất co ngót đáng kể đã xảy ra trong các thanh gia cố và các dải kim loại tấm thẳng đứng gần đó. Nếu các chất làm cứng đã có trên đai trước khi các đường nối chính được kéo ra thì sự co rút của các thanh đai sẽ được ngăn chặn. Ở các tấm đai xuất hiện những đường cong lượn sóng theo hướng dọc2mm, theo hướng ngang khoảng0,25mm(quả sung.7). Do đó, chắc chắn phải có ứng suất uốn đáng kể theo cả hai hướng trong các thanh đai. Khả năng chịu lực bị hạn chế do xuất hiện các biến dạng lớn chứ không phải do độ bền đứt của đai dưới. Theo kết quả kiểm tra độ mỏi, cầu phải lắp đặt các tấm vừa khít giữa các nẹp và đai, được cố định vào các nẹp bằng mối hàn đối đầu. Các chất làm cứng và các mối nối được cắt sao cho đường may chính vẫn được tự do (hình 2).8). Trong ngành xây dựng, trong hầu hết các trường hợp, chắc chắn rằng các thanh nẹp được hàn trực tiếp vào dầm. Ở đây tốt hơn hết bạn nên tránh cắt các đường nối và xếp chồng chúng quá nhiều.
Hình ảnh7- biến dạng của đai trong quá trình hàn.
Hình ảnh8— làm cứng bằng gạch vừa vặn.
Co ngót, biến dạng và mỏi: kết quả kiểm tra lịch sử không thể được chuyển sang chi tiết khác nếu không tính toán. Chất làm cứng, đầu mối hàn, đường nối, dung sai và trình tự làm việc ảnh hưởng đến ứng suất dư, mất ổn định và độ bền mỏi; các vết nứt và biến dạng không thể chấp nhận được không được giải quyết bằng cách hàn bổ sung mà không có quy trình sửa chữa được phê duyệt.
Gắn kết và khung đầy đủ
Hỗ trợ vòm và vòm mảnh
Niềng răng vòm cung cấp một chút gì đó đặc biệt so với niềng răng toàn phần thực sự. Tuy nhiên, các kết nối của vòm đúc hẫng hai vách với dầm tăng cứng tường đơn, như được thực hiện trên hai cây cầu đường cao tốc hàn lớn nhất, là một trong những công trình hàn thú vị nhất. Trên cây cầu đường cao tốc bắc qua sông Lech gần Duisburg, một mảnh thép rèn được gia công lớn đã được sử dụng ở nút cuối để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc hàn. Cái này (hình 9) lấy lực từ vòm và truyền chúng sang dầm gia cố. Nó được cung cấp một ổ cắm chắc chắn 50 mm, đi qua một khe tới dầm tăng cường dầm phía trên và được hàn vào tấm thẳng đứng, được gia cố theo độ dày 50 mm.
Hình ảnh 9 — nút cuối của cây cầu hình vòm.
Công trình khung
Ở các góc của khung, có thể thấy rõ nhất những ưu điểm của kỹ thuật hàn, cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp mà không gặp khó khăn đặc biệt nào. Một góc của khung có tải nặng được thể hiện trong hình. 10. Công trình có hàn mở rộng xưởng. Các phần mở rộng gắn được gắn bằng vít tự khai thác. Khi hàn các thanh tăng cứng giữa các chân của các giá đỡ được nối sẽ xảy ra ứng suất co ngót cao, đôi khi dẫn đến các vết nứt. Ứng suất co ngót giảm đáng kể khi thay vì hàn toàn bộ gân (hình 11a), chỉ hàn các tấm cánh (hình 11b).
Image 10 — góc hỗ trợ khung.
Hình 11 — so sánh chi tiết độ cứng của mối hàn.
Image 12 — Nút cầu Bỉ có dầm khung.
Các liên kết của các thanh đỡ dọc cứng chắc với khả năng uốn
Có thể đạt được sự đơn giản hóa lớn trong lưới mặt đường của cầu bằng cách sử dụng các kết nối hàn. Độ bền mỏi của các mối nối của các gối đỡ dọc, v.v… dưới tác dụng của tải trọng uốn, được làm sáng tỏ bằng các thử nghiệm O. Đồ thị-a (hình 13). Do đó, liên kết bằng đường nối với bề mặt ở phía chịu kéo có độ bền mỏi cao hơn ở ứng suất uốn đồng đều σUb so với liên kết trong đó chân căng được nối bằng đường nối góc.
Hình ảnh 13 — các biến thể lịch sử của kết nối dầm dọc.
Hỗ trợ lưới
Cấu trúc lưới hàn
Các tấm lưới cũ hơn là bản sao của các công trình có đinh tán về hình dạng và kết nối (hình 14). Điều này là không phù hợp, các tính chất đặc biệt của mối hàn phải được tính đến khi chọn mặt cắt ngang. Độ cứng cao hơn của tất cả các kết nối so với các nút đinh tán cũng rất quan trọng. Việc kết nối các thanh chéo trong các nút của lưới với lực lớn hơn, đặc biệt là trên công trường, rất khó thực hiện. Do các mối nối với các đường nối ở góc được đề cập ở đây nên độ bền mỏi tương đối thấp. Hàn hoàn toàn, tức là. và trong các nút của lưới hàn, do đó chỉ có ở một số khu vực đặc biệt của công trình thép. Ví dụ, với thanh giằng mái, với cần cẩu không chịu tải trọng động cao, v.v.
Hình ảnh 14 — nút hàn của khung đỡ lưới.
Đầu tiên, thép phẳng và kim loại tấm được xem xét để hình thành mặt cắt ngang. Trong trường hợp kết cấu hàn, các phần rỗng được chế tạo không gặp khó khăn đặc biệt nào, có ưu điểm là thanh ép do độ cứng xoắn của chúng. Trường hợp đặc biệt của ống tròn đáng được đề cập đặc biệt. Cấu trúc dạng ống hàn đã được ứng dụng rộng rãi, ví dụ: trong thi công cần cẩu hoặc các công trình nhẹ trong ngành xây dựng. Trong trường hợp tiếp tục và kết nối các đoạn rỗng, trên thực tế, người ta phải tính đến những khó khăn nhất định trong thi công và chi phí bổ sung. Các phần hàn thường được tập trung ở các đầu để có thể kết nối bằng đinh tán dễ dàng hơn (hình 15). Các biện pháp đặc biệt cần thiết trong xưởng và trên công trường đối với kết cấu lưới hàn gây khó khăn cho việc áp dụng, trừ khi đó là các giá đỡ chịu tải trọng tĩnh nhẹ hoặc chủ yếu. Đối với các lưới chịu tải động và đối với những lưới có lực lớn, quy tắc là chỉ hàn các phần tử riêng lẻ, nhưng kết nối lẫn nhau của chúng được thực hiện bằng cách sử dụng vít. Trước hết, những khó khăn khi cài đặt đã được loại bỏ; và lưới làm bằng các phần tử hàn có thể được lắp theo quy trình tương tự như lưới làm bằng thanh đinh tán.
Hình 15 — tạo hình phần cuối của phần rỗng để kết nối.
Các tấm nút, nhận các đường chéo cùng lúc, được tán đinh theo cách thông thường vào các gân của đai hoặc hàn đối đầu với chúng (hình 16a). Loại thứ hai có nhược điểm là “các đường nối góc bắt đầu”, gây bất lợi cho độ bền mỏi của dầm. Một bước quyết định hướng tới việc định hình chính xác các cây cầu giàn bằng phương pháp hàn đã được thực hiện tại cây cầu đường sắt bắc qua sông Rhine gần Mainz (Cầu Kaiser). Ở đó, tại 50 mm, các tấm nút được gia cố được chèn vào các tấm dọc của đai có độ dày 30 mm bằng các đường nối đối đầu. Quá trình chuyển đổi diễn ra dần dần, hình dạng có thể được nhìn thấy từ hình. 16b. Phần mở rộng thanh đai được đặt bên cạnh các nút.
Hình ảnh 16 — tấm nút của khớp nối gió và cầu đường sắt bắc qua sông Rhine gần Mainz (Cầu Kaiser, 1954).
Gia cố bằng hàn
Việc tăng cường kết cấu thép sau này được coi là một trong những công việc khó khăn nhất, đặc biệt khi nó phải được thực hiện trên kết cấu chịu tải. Với các kết nối bằng đinh tán, việc chèn cốt thép, khoan và kết nối với các bộ phận hiện có rất tốn thời gian và tốn kém. Vì có thể hàn mà không cần chuẩn bị sơ bộ lâu dài cũng như không phá vỡ các phương tiện liên kết hiện có nên gần như thử hàn phần gia cố của mặt cắt ngang và các kết nối của lưới điện. Hoạt động chung của đinh tán và mối hàn khi chịu lực trong thanh đã được nghiên cứu chi tiết về mặt lý thuyết và thực nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai thực tế, các vết nứt và đứt gãy do mỏi xuất hiện, một phần chỉ sau khi sử dụng kéo dài. Nguyên nhân của những khó khăn này là do ảnh hưởng của các rãnh hàn và sự thay đổi đột ngột của mặt cắt, đồng thời một số vết nứt xuất hiện là do ứng suất cao do co ngót.
Gia cố kết cấu hiện tại: hàn thép chịu lực hoặc thép cũ có thể gây ra các vết nứt, gãy giòn, mất ổn định cục bộ và đường truyền lực mới. Trước khi làm việc, phải xác định vật liệu, hư hỏng và độ mỏi hiện có, tải trọng thực tế, khả năng hàn, trình tự giảm tải và bảo hiểm tạm thời. Việc gia cố chỉ được thực hiện theo dự án và quy trình đã được phê duyệt, có sự giám sát và kiểm soát.
Kết hợp hàn, tán đinh và bắt vít
Trong một thời gian, việc áp dụng hàn và tán đinh đồng thời bị cấm. Người ta đặc biệt chú ý đến “các cấu trúc được hàn hoàn toàn” trong đó hoàn toàn tránh được đinh tán và ốc vít. Ngày nay, hàn và tán đinh lại được áp dụng song song trên cùng một đối tượng. Trong nhiều trường hợp, chỉ nên hàn các phần mở rộng của nhà xưởng và ngược lại, nên tán đinh những phần đúc sẵn. Nên tránh sử dụng cả hai loại kết nối trong cùng một đường nối, vì không thể đạt được sự phân bố lực rõ ràng do độ co ngót liên quan đến hàn và trượt đinh tán/bu lông.
Lưu ý cuối cùng: Không được giả định hoạt động chung của mối hàn, đinh tán và ốc vít nếu không có mô hình tính toán, trình tự thực hiện xác định, dung sai và kiểm soát trượt. Đối với từng chi tiết chịu tải, phải biết rõ đường dẫn lực, loại mỏi, khả năng hàn và kiểm tra, các khuyết tật có thể chấp nhận được và kế hoạch bảo trì trong suốt vòng đời của kết cấu.