檔案專家內容: 本文保留了焊接鋼樑、橋樑和桁架的歷史實例和聲明,但不是設計、計算、接頭規範、焊接計劃、程序鑑定、疲勞評估或維修手冊。材料、可焊性、韌性、厚度、接頭準備、填充材料、預熱、順序、殘餘應力、公差、腐蝕、火災、疲勞和控制必須根據具體項目和適用標準確定。軸承接頭由具有適當資格的人員設計、執行和控制。

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全焊接支架

支撐部分

圖 1 給出了概述。 1 和 2。 SL。 1a 顯示了用焊接帶板條加強的支撐。任意承載能力的截面可以用寬鋼和板材組裝而成(圖1b至e)。應以銳利化垂直片材來避免角縫間出現開縫(圖1c)。支撐件的橫截面可以透過附加的帶板條來適應所需的阻力力矩。圖中各部分。 2d 至 f 的優點是面接縫位於肋厚度較小的區域。在這裡,可以使用 X 光特別輕鬆地檢查接縫。

實心梁焊接 I、T 和角截面的歷史圖

_Image 1 — 焊接支撐截面。 _

_Image 2 — 由特殊型材製成的支撐部份。 _

焊接控制: 射線照相測試使用電離輻射,並且僅由授權專家在受控條件下進行。控制方法的選擇、驗收範圍和品質標準由項目和標準決定;檢查照片或外表面並不能證明焊接的內部品質。

垂直表的延續

開發是以完全適當的方式進行的。進行了吊襪帶的延伸。十字形延伸在橋樑建設中並沒有獲得太大的重要性,但在建築施工中仍然被證明是很好的。由於許用應力較小,界面的垂直延伸是不經濟的,因此發現了接縫長度增加的延伸。

一般附件

SL。3顯示了帶有加強肋的公路橋主樑的延續。 SL。4給出了高速公路上一座橋的延續。在最好的情況下,這種延伸支撐在外觀和作用方式上與非延伸支撐沒有什麼不同,只是疲勞強度稍低。擴展方案取決於是車間擴展還是組裝擴展。由於車間裡有更好的工具,因此盡可能限制現場焊接。 SL。5顯示一根長樑的劃分63m。部分大樑已運抵施工現場38m和25m長度,其中僅焊接標有“B”的延伸部分。安裝延長件製成 U 型延長件,以避免仰焊。

有加強肋和對接焊縫細節的橋樑主梁延伸圖

_圖片3— 哈滕海姆附近高速公路上橋樑的延續。 _

圖片4— 橋樑延續的歷史細節.

圖片5— 車間和組裝擴展的時間表.

例如,在組裝過程中,沿著開口焊接連續的完整支撐,無需鷹架。靠近一座公路橋,有開口42m。支架的各個部分是用浮式起重機安裝的,所有元件安裝完畢後,進行焊接。同時,主要支撐件透過有開口的吊襪帶用螺絲固定(圖 1)。6)。在必須拆除吊襪帶之前,可以透過吊襪帶上的孔焊接垂直板的大部分接縫。 SL。6包含更多有關上層和下層輸送帶特殊型材 U 形接縫製備的資訊。

有臨時支架、開口和焊接準備的安裝支架延伸圖

_圖片6— 帶有焊接通道開口的臨時吊襪帶。 _

安裝和現場工作: 浮式起重機、臨時結紮、艙口工作和現場焊接的歷史示例並非裝配計劃。在拆除臨時支撐之前,需要計算臨時條件、起吊和固定計劃、幾何控制、墜落、防火和防煙以及每個接頭的可追溯控制。

加強筋

有必要對堅固的焊接支撐進行良好的加固,以抵抗垂直板的突出和皮帶的側向屈曲,此外,焊接過程中的彎曲應保持在較低水平。 O 研究了垂直加勁肋上的收縮應力。圖-a。在檢查的工作順序期間(首先焊接加強筋,然後焊接主焊接),加強筋和附近的垂直金屬板條中出現了顯著的收縮應力。如果在拉出主接縫之前加強筋已經位於安全帶上,則可以防止安全帶板條收縮。在帶片中,縱向出現波浪彎曲2mm,在橫向上大約0,25mm(如圖。7)。因此,帶板條中的兩個方向必定存在顯著的彎曲應力。承載能力受到大變形發生的限制,而非下部帶斷裂強度的限制。根據疲勞試驗的結果,橋樑需要在加強筋和帶材之間安裝配合良好的板,並透過對接焊縫將加強筋固定在加強筋上。加強筋和連接件的切割方式應確保主接縫保持暢通(圖 1)。8)。在建築業中,大多數情況下,毫無疑問地加勁肋是直接焊接到大樑上的。最好避免剪斷接縫並堆疊太多。

焊接樑上下帶波形變形示意圖

_圖片7— 焊接過程中皮帶變形。 _

有安裝板和自由主梁接縫的加強筋部分

圖片8— 用適當的磁磚加固.

收縮、變形和疲勞: 歷史測試結果無法在未經計算的情況下轉移到另一個細節。加強筋、焊接端接、接縫交叉、公差和工作順序會影響殘餘應力、屈曲和疲勞強度;未經批准的修復程序,無法透過額外焊接解決不可接受的裂縫和變形。

全支架與框架

足弓支撐與細長足弓

拱形支架與真正的全支架相比有一些特別之處。然而,在兩座最大的焊接公路橋上進行的雙壁懸臂拱與單壁加勁樑的連接是最有趣的焊接結構之一。在杜伊斯堡附近萊赫河上的高速公路橋上,在端節點使用了一塊巨大的機械加工鍛鋼件,以方便焊接工作。這個(圖9)吸收來自拱的力並將其傳遞到加強梁。配有50 mm強力出口,經由單槽到達加強樑上帶,焊接到立板上,加強至50 mm.

圖片9 — 拱橋末端節點.

框架結構

焊接技術的優點在框架的角落最為明顯,因此可以毫無困難地製作複雜的形狀。具有重負載的框架的一個角落如圖1所示。 10。建築物有焊接車間擴建。安裝延伸件用自攻螺絲固定。當在連接的支撐腿之間焊接加強筋時,會產生高收縮應力,有時會導致裂縫。當僅焊接翼板(圖11b)而非全肋(圖11a)時,收縮應力會顯著降低。

帶有延伸件和加強筋的框架支撐重型焊接角鋼的技術圖

_圖片 10 — 框架支撐角。 _

焊接梁連接上實心肋和翼板的比較

_圖11 — 焊接連接加強細節的比較。 _

比利時曲線框架梁橋結技術圖

圖片 12 — 附框架樑的比利時橋樑節點.

縱向支撐的連接具有抗彎剛性

透過使用焊接連接可以大幅簡化橋樑的路面網格。縱向支撐等連接件在彎曲載重作用下的疲勞強度,經試驗_O說明。圖_-a(圖1)13)。因此,與張拉腿透過角接縫連接的連接相比,在均勻彎曲應力σUb下,接縫與張拉側界面的連接具有更高的疲勞強度。

縱樑與橫樑剛性連接的幾種變形圖

圖片13— 縱向支撐連接的歷史變體.

格子支持

焊接網格結構

舊的格柵在形狀和連接方面都是鉚接結構的複製品(圖 1)。14)。這是不方便的,在選擇橫截面時必須考慮焊接連接的特殊性能。與鉚接節點相比,所有連接的剛度更大也很重要。格子節點中的斜桿的連接很難用較大的力進行,特別是在施工現場。由於與角接縫的連接首先在這裡出現問題,因此疲勞強度相對較低。完全焊接,即。並且在焊接網格的節點中,因此僅在鋼結構的一些特殊區域。例如,屋頂拉桿、非高動態負載的起重機等。

帶有對角線的桁架節點、節點板和焊接連接的歷史細節

圖片14— 網格支撐的焊接節點.

首先考慮扁鋼和金屬板材來形成橫截面。在焊接結構的情況下,製造空心型材沒有特別困難,由於其扭轉剛度而具有壓制桿的優點。圓管的特殊情況值得特別提及。焊接管狀結構已被廣泛應用,例如:用於建築業的起重機或輕型結構的建造。在中空型材的延續和連接的情況下,實際上必須考慮某些施工困難和額外成本。焊接部分通常聚集在端部,以便更容易鉚接連接(圖15)。焊接網格結構在車間和施工現場所需的特殊措施使其難以應用,除非它是關於具有輕微或主要靜態負載的支撐。對於動態加載的網格和具有高力的網格,規則是僅焊接單個元件,但它們的相互連接是使用螺絲完成的。首先,解決了安裝困難;由焊接元件製成的網格可以按照與由鉚接桿製成的網格相同的程序進行安裝。

連接節點板的焊接空心型材錐形端圖

_圖15 — 用於連接的空心型材端部整形。 _

節點板以通常的方式鉚接到皮帶的肋上或與其對接焊接(圖16a)。後者有「起角縫」的缺點,不利於大樑的疲勞強度。美因茨附近萊茵河上的鐵路橋(凱撒橋)朝著透過焊接正確塑造桁架橋邁出了決定性的一步。在那裡,在50 mm上,帶對接縫的加固節點片被插入30 mm厚皮帶的垂直片中。過渡是漸進的,形狀可以從圖 1 看出。 16b。帶桿的延伸部分位於節點旁。

風耦合節點板及焊接道口鐵路橋圖紙

_圖16 — 美因茲附近萊茵河上風耦合與鐵路橋的節點片(凱撒橋,1954)。 _

焊接加強

鋼結構加固是最困難的工作之一,特別是當它必須在負載結構上進行時。使用鉚接連接時,插入鋼筋、鑽孔以及連接到現有零件既耗時又昂貴。由於焊接無需長期的前期準備,也無需破壞現有的連接方式,因此接近嘗試焊接網格橫截面的加固和連接。鉚釘和焊縫在桿中承受力時的聯合作用已經在理論和實驗中進行了詳細研究。然而,在實際應用中,出現了裂縫和疲勞斷裂,部分是在長期使用後才出現的。造成這些困難的原因是焊接缺口和截面突然變化的影響,而一些出現的裂縫是由於收縮產生的高應力引起的。

**現有結構的加強:**受力或老化鋼材的焊接可能會產生裂縫、脆性斷裂、局部穩定性損失和新的力路徑。工作前,必須確定材料、現有損壞和疲勞、實際負載、可焊性、負載釋放順序和臨時保險。僅按照核准的項目和程序進行加固,並進行監督和控制。

結合焊接、鉚接與螺絲連接

禁止同時進行焊接和鉚接。特別注意完全避免使用鉚釘和螺絲的“全焊接結構”。如今,焊接和鉚接再次並行應用於同一物體。在許多情況下,只焊接車間的延伸部分是有利的,相反,鉚接預製的延伸部分是有利的。應避免在相同延續中應用兩種類型的連接,因為由於與焊接和鉚釘/螺栓滑動相關的收縮,無法實現清晰的力分佈。

最後注意事項: 如果沒有計算模型、定義的執行順序、公差和滑動控制,則不得假設焊接、鉚釘和螺絲的共同作用。對於每個承載細節,必須了解力的路徑、疲勞類別、焊接和檢查的可及性、可接受的缺陷以及整個結構生命週期的維護計劃。