wr® > ■

WwM

flkitM

w

y%R4

Sr

ilSr

r^%Z

: • ■'

.

n

fm

?

Y^h KH' Vj

H

. a

h.r;

-J

t *

WRffKK! h< jVv*0

i

§*

j

jH

saB*

; i -    *.

vw*y*

«

v<U. #    '#«*■    *

:■

;.

*-■

•W

•" ,# v

ł,f

MM:

m

W|K

WB

KHlfc ■■

*

«l». Jir «#' J

1%.

,

V.V

'

,,-jfe ^

■V

" *(

*.v •

.

*.• -

«i?

J

Kp PfflBL, J

BIbmbM

'

>!%>>

■ l

J-

-

-Jf

.

m

; ■

ii

rĄ

i.

' V' ;' r']

lii

•-• «Ir^

•*

&

w

',<»■ im

.* ;•

*v

■$$Ti

'yi

Wfc>JiK« ' .ło

1Hc$0? V

.

tj" /:    i

VjP V

-

.'•• •?.    J«;

m

m

'vv;i

• ‘. '• '

f

■Si

iks

r

P

-y

»

*i# Jr

Wf &

«•*..

H9

■

i H0St

'•v

%*<

»•>,.

f#

;■#

*8 źli

5.

& W I :

l-]^> J ; f’

^'1

#

-

FI

®r

:.:\J

V

*\7

#!S€

V..v.

■ fW

cl

•*** -;:v.y ■

-• 4',4f -

"W

r>'

if

’

f

fd%ą

♦

4&

I 4ĘĘ' r

4-;.'

4

śjW;;

-

•*

-

(*r

#

Vv-

^ f #

PI

>

%

s a

.

-

*

. .

■

i

7

/

.

1

/

femn

/

/*

c

B.bhoteka Pol,techniki Krakowsk.ej

o

o

o

o

C\J

O)

CD

V

*

/

4»

/

*

•>A:-

Wmi

fe&y;:

v>>

A'*

k

t

'

f

Ci

*

/ /

■

■n:

a

*

■ r~.

■««

7-

:r:- M

v n.*«/*

*

*■

*

N

*

.

\

i

V '

-

MI

’ ’ -*

<*

.....

cl

yf

% y

STEFAN BRYŁA

\

ZELAZNE KONSTRUKCJE SPAWANE

.

i

\

.

*

. '

'

■

i

;• % -v. u

■p.

X

y

'(

.

x -

c>

t

■

STEFAN BRYŁA

ZELAZNE KONSTRUKCJE SPAWANE

[PP|

Pff!

ZELAZNE KONSTRUKCJE SPAWANE

. *•

UJ

.V-

9?k

LU

<C

a a «

kO og

<y

Akc. Nr.

Kzś£*/ s?

Rozwój żelaznych konstrukcyj spawanych jest tak szybki, że publikacje z tego zakresu starzeją się rychło. To też zdecydowałem się ogłosić niniejszą pracę jako do pewnego stopnia drugie wydanie rozprawy p. t. „Spawanie elektryczne żelaza w budownictwie i mostownictwie“, ogłoszonej w r. 1927. To wydanie tak się jednak różni od poprzedniego, że merytorycznie jest zupełnie nową pracą. Jeżeli zaś poprzednie rozeszło się niespodziewanie szeroko i ogłoszone było również w języku słoweńskim i niemieckim

zaważyło w literaturze francuskiej i rosyjskiej jako pierwsze syntetyczne ujęcie elementów żelaznego budownictwa spawanego, to niniejsze jest dokumentacją tej ewolucji i tego postępu, jaki żelazne konstrukcje osiągnęły także i u nas w Polsce.

St. Bryła.

.

:

• ' -

•4

■ i

5

i'

■«Y

,r"

!■

f

V*

' .»

t

J

Wstęp.

Zastosowanie spawania w konstrukcjach żelaznych datuje się właściwie od paru lat. Wprawdzie jeszcze w początkach budownictwa żelaznego chciano je wprowadzić w użycie. Dawne jednak kowalskie metody, stosowane nadomiar do znacznie gorszych niż dzisiaj ma-terjałów, nie mogły dawać i nie dawały rzeczywiście wyników korzystnych. To też nic dziwnego, że dotychczasowe przepisy najczęściej zabraniały używania spawania, albo — jeżeli nawet pozwalały, — to przy takiej redukcji naprężeń dopuszczalnych, że opłacać się ono wogóle nie mogło.

Ostatnie lata przyniosły przecież pod tym względem duże zmiany, dzięki zastosowaniu do spajania metali elektryczności i acetylenu. W r. 1917 użyto po raz pierwszy na większą skalę spawania w Ameryce do naprawy internowanych okrętów niemieckich, zatopionych i uszkodzonych przez załogę. Od tego czasu znaczenie jego wzrosło ogromnie, zrazu w zakresie budowy maszyn, zbiorników, przewodów, okrętów i budownictwa wodnego.

Stosunkowo najwolniej wchodziło spawanie w zastosowanie w budownictwie i mostownictwie. Pierwsze większe budowle spawane zostały wzniesione dopiero przed 4-ma laty. A przecież dzisiaj nie można już mówić, że spawanie konstrukcyj żelaznych mieści się jeszcze wyłącznie w dziedzinie prób i doświadczeń, ale stwierdzić trzeba, że wchodzi ono tu w zastosowanie w wyjątkowo szyb-kiem tempie i coraz bardziej wypiera konstrukcje nitowane. Ilość budowli fabrycznych, wysokich budynków szkieletowych, mostów spawanych, rośnie ustawicznie i coraz szybciej. Jeżeli jeszcze przed paru laty zastosowanie spawania było wprowadzane wyłącznie przez zakłady, którym zależało bezpośrednio na rozpowszechnieniu zwłaszcza aparatów do spawania elektrycznego czy acetyleno wego, to dzisiaj wartość tej nowej metody budowania pojęły również warsztaty wogóle, konstrukcyj żelaznych i mostowych zaczynając rozumieć, że jest to jedyna droga, na którą wejść musi konstrukcja żelazna, ażeby wogóle się opłacać.

Koszt konstrukcji żelaznej składa się z kosztów ma-terjału i robocizny. Jak przedstawia się pod tymi względami stosunek konstrukcyj spawanych do nitowanych?

Ilość materjału żelaznego w konstrukcji spawanej musi być mniejsza niż w konstrukcji nitowanej. Przede-wszystkiem bowiem potrzebne przekroje prętów są znacznie mniejsze, tak z powodu nieuwzględniania dziur na nity, jakoteż z powodu zmniejszenia ciężaru własnego konstrukcji. Po wtóre zaś łączniki, jakich w konstrukcji nitowanej jest bardzo wiele, (blachy węzłowe, przykładki, kątówki i t. d.) w przeważnej części odpadają zupełnie, jeżeli zaś są potrzebne — to o znacznie mniejszych wymiarach. Oszczędność na wadze zależy oczywiście od charakteru konstrukcji, wogóle jednak waha w granicach od 10 do 3O°/₀, dochodząc w poszczególnych wypadkach nawet jeszcze wyżej (por. poniżej przykłady).

O ile chodzi o robociznę, to w zasadzie oszczędność jej powinna być duża i — zagranicą już dzisiaj — jest duża. Odpada bowiem dokładne trasowanie konstrukcji w warsztacie, przyczem części spajane mogą nieraz nie przystawać do siebie; robota warsztatowa zmniejsza się bardzo, gdyż niema tu wiercenia otworów na nity i t. d. Szybkość wykonania jest znacznie większa; zaś do spawania wystarcza mniejsza ilość ludzi niż do nitowania (ale wykwalifikowanych).

Z innych walorów należy zaznaczyć, że spawanie można wykonać nieraz w warunkach, w których nitowanie jest utrudnione lub nawet niemożliwe z powodu braku dostępu (tylko zupełnie wyjątkowo zajść może wypadek przeciwny), a także, że wzmocnienie konstrukcji spawanych nie nastręcza żadnych trudności. Zaznaczę też, że niejednokrotnie zastosować można — zwłaszcza przy mniejszych konstrukcjach, oraz przy cięciu blach i przekrojów walcowatych — także palnik acetylenowo-tlenowy, co bardzo przyspiesza robotę.

Z drugiej strony spawanie wymaga bardzo dobrych i sumiennych spawaczy, należytej kontroli i dobrych pałeczek (elektrod), pod względem zaś konstrukcji należytego zaprojektowania. Podkreślić należy z naciskiem, że konstrukcje spawane musi się projektować najzupełniej inaczej, zwłaszcza w szczegółach połączeń, niż konstrukcje nitowane, a także zważać, aby przy wykonywaniu nie powstały odkształcenia wskutek zmian termicznych.

Powody powyższe sprawiają, że robocizna jednostkowa powinna być w konstrucji spawanej również tańsza. U nas tak dotychczas nie jest. Cena jednostkowa

konstrukcji spawanej jest przeważnie wyższa od takiej że ceny konstrukcji nitowanej. Niema to zresztą właściwie żadnego uzasadnienia, prócz tego, że urządzenia do nitowania w warsztatach istnieją oddawna, natomiast urządzenia do spawania dopiero się instaluje, a amortyzację ich pragnie się najczęściej przeprowadzić przy pierwszej robocie oraz, że brak jest jeszcze odpowiedniego doświadczenia. Z powodów poprzednio podanych wynika bowiem, że w normalnych warunkach pracy i amortyzacji, cena jednostkowa musi być niższa właśnie przy konstrukcji spawanej. Do tych rezultatów dochodzą wszystkie warsztaty zagraniczne, w których wprowadza się spawanier a za nimi i nasze. Nie zmienia zaś ich w żadnym wybitniejszym stopniu fakt, że u nas przemysł elektrotechniczny jest znacznie mniej rozwinięty, niż zagranicą.

W konsekwencji pierwsze konstrukcje spawane nasze wogóle nie kalkulowały się, albo kalkulowały się w bardzo małym stopniu. Ten stan rzeczy jednakowoż zmienia się bardzo szybko, nieomal z dnia na dzień w miarę jak powstają nowe spawalnie, coraz bardziej dostosowane do potrzeb budownictwa żelaznego. Budowle spawane wzniesione w latach 1929 i 1930 w Polsce zbudowane już zostały jako konstrukcje tańsze od nitowanych, a stosunek cen przechyla się coraz bardziej na ich stronę.

Jedną z głównych przeszkód stawianych przez inżynierów wprowadzeniu spawania na szeroką skalę są wątpliwości co do sposobów badania spojeń. Wątpliwości te dzisiaj już są niesłuszne; z jednej strony bowiem w trakcie wykonania budowli spawanych należy przeprowadzać w określonych odstępach czasu odpowiednie próby, (zresztą mamy tu zupełną analogję konstrukcjami żelbetowymi, gdzie również inaczej się nie postępuje), z drugiej zaś strony istnieje dzisiaj już kilka sposobów badania szwów.

Sposoby badania dobroci szwów — prócz badania zewnętrznego wyglądu okiem inżyniera fachowca — są następujące: przy pomocy pomiaru oporu elektrycznego szwu, przy pomocy fal głosowych i stetoskopu, przy pomocy promieni Roentgena, oraz badanie magnetyczne. Specjalnie ostatnie dwa sposoby w ostatnim roku postąpiły bardzo naprzód.

W pierwszych latach stosowano prawie wyłącznie spawanie łukiem elektrycznym; obecnie coraz częściej używa się także spawanie acetylenem, które, mając znaczne niedogodności termiczne, dają przecież nie gorsze rezultaty wytrzymałościowe.

Przepisy.

W Polsce przepisy prób spawania zostały zatwierdzone przez Ministerstwo Robót Publicznych jeszcze w r. 1928 z racji wykonywania mostu pod Łowiczem ¹). Są one następujące w (skrócie):

H-f50

rff3

i 1

a+5

iHI

— 5,-y

I#¹™

■45°

300

615

Rys. 1, 2, 3, 4.

Materjał elektrod: Elektrody powinny być wykonane z żelaza zlewnego, o wytrzymałości 3.700 do 4.200 kg/cm², zawierającego przynajmniej 0,1 °/₀ węgla i 0,25% manganu.

bom :

Elektrody powinny być poddane następującym pró

Próby na rozerwanie: Próbki wykonywa się z płaskowników z żelaza zlewnego o wymiarach (30—35) x X(13—15) m m, o długości 300 mm (rys. 1). Próbka tama być połączona w środku na styk czołowy F, a następnie obrobiona wedle rys. 2. Naprężenie rozrywające powinno wynosić conajmniej 80% wytrzymałości materjału konstrukcyjnego, t. j. 0,8x3700 = 2960kg\cm². (Próbek takich należy wykonać trzy).

Próbki

na wydłużenie: Na płaskowniku 300x60x15, wyciętym na 9 mm wedle rys. 3 nakłada się materjał elektrody przy pomocy łuku elektrycznego warstwami. Następnie odwraca się próbkę, ścina się z drugiej strony również na 9 mm, wycięcie wypełnia znowu elektrodą. Próbkę tak wykonaną rozcina się na trzy części, z których robi się próbki zawierające na długość ok. 60 mm wyłącznie materjał elektrody. Próbki te obtoczone do 10 mm (rys. 4), mierzy się następnie na wydłużenie na długości środkowej, wynoszącej 50 mm. Wydłużenie powinno być conaj mniej 15% (3 próbki).

IrlOe

, d--5e-5, w—-—w

0,5

Rys. 6, 6.

Próby na zginanie: Płaskowniki 120 X 70 x 15 — — 17 mm wypełnia się w środku materjałem elektrody na F, poczem obrabia się je tak, aby w środkowej części uzyskać naroża zaokrąglone promieniem 8 mm (rys. 5). Następnie wygina się je na trzpieniu okrągłym o średnicy równej potrójnej grubości płaskownika. Powinny one dać się zgiąć do zupełnej równoległości t. j. do 180° (rys. 6) przyczem nie powinna się ukazać żadna rysa. Spojenie powinno znajdować się podczas zginania osiowo na trzpieniu (8 próbki).

JĄ

Rys. 7.

Próby na ścinanie: Próbki wykonywa się z dwóch płaskowników, połączonych blachami węzłowemi przy pomocy szwów 5x6 mm, 10 x 10 mm i 15 x 15 mm o długości 5 cm (rys. 7). Przekrój płaskowników powinien być taki, ażeby z zupełną pewnością wytrzymał siłę S.

Wymiar szwu ł— 5 mm    S =    12 t    Ws =    1000 kgjcmb

T)

<=10 „    S =    20„    Ws=    1800

< = 15 „    S=    28 „    1F, =    2400

Minimalna wytrzymałość szwów na ścinanie powinna wynosić Ws kg/cmb (3x3 = 9 próbek).

HpH—

Rys. 8.

Próby na ścinanie spojeń otworowych: Próbki wykonane wedle rys. 8 powinny unieść naprężenie ścinające z powodu siły S, którą należy wziąć wedle nast. tablicy:

S == 1000 kg Ss = 750 kg S = 1400 „

S= 2000 „

S= 3000 „

GO O ^ iC

8. = HOO „ Sa = 2000 „ 8S = 2500 „

x).

W powyższej tablicy g jest grubością próbek, d średnicą otworu w płaszczyźnie zetknięcia z blachą, S minimalną siłą, jaką wytrzymać powinien przekrój, Ss minimalną wytrzymałością spoiny w otworze.

Próby spawaczy: Każdy spawacz, zatrudniony przy budowie mostu, powinien wykonać trzy próbki na zginanie i 3 próbki na ścinanie i otrzymać przy tern dobre wyniki.

3®L

Rys. 9, 10, U, 12.

Zasady obliczenia połączeń spawanych.

A) Na rozciąganie i ściskanie.

Niech będzie F przekrój elementu konstrukcji, Rr wytrzymałość materjału konstrukcyjnego na rozciąganie, Fs przekrój poprzeczny spojenia, Rrs wytrzymałość materjału elektrody (na rozciąganie), to wytrzymałość spojenia będzie

zaś siła jaką spojenie bezpiecznie może przenieść

FS.R

przy ^-krotnej pewności

■ • (1)

S^F, k„ = F, R- .

gdzie k oznacza naprężenie dopuszczalne.

Niech krs=akr. to może być a = l. Dla wszelkiej

pewności, należy przyjmować a< 1, o ile wszystkie próby

w na-

nie dadzą lepszego wyniku. Przyjąć można średnio szych warunksch a = -J— -f-, czemu odpowiada krs — = 800—1000 kglcm², przy mniej wprawnych spawaczach — jeszcze mniej. Decydować powinny próby, które należy wykonać przed każdą budową.

*) Ta ostatnia kategorja prób jest mniej potrzebna i może wogóle odpaść.

więc, aby Fs = — F.

Ażeby móc wyzyskać cały przekrój prętów łączonych, należy albo osiągnąć a — 1, albo, oprócz styku czołowego, dać przykładki, albo zwiększyć Fs, tak, aby

Fkr = Fs k

rs i

Pierwsze rozwiązanie (a = 1) jest dopuszczalne przy bardzo dobrem spawaniu (rys. 9); należy przedtem przeprowadzić szereg prób spawacza i spawania, któreby dać mogły dostateczną podstawę do takiego przyjęcia, t. j. przerwały się poza szwem. Niemniej zastosowano je w kilku, nawet dość znacznych konstrukcjach (np. most próbny kolejowy kolei Bienne-Souceboz w Szwajcarji), — i w miarę udoskonalenia spawania będzie to sposób najwłaściwszy.

Rozwiązanie drugie (z przy kładkami) jest dzisiaj najczęściej stosowane. Np. przy budowie mostu w Łowiczu przyjęto, że 75% siły przenosi się przez spoinę, zaś reszta, tj. 25°/₀, przez przykładki; przy moście w Chi-copee Falls analogiczne cyfry wynosiły 81% i 19%.

Wspomniane doświadczenia wykazały, że przy połączeniach na rozciąganie należy końce ściąć ukośnie (zuko-sować) wedle rys. 9 (ścięcie X) lub wedle rys. 10 (ścięcie V); wtedy przy normalnem wykonaniu spawania przyjąć można a = 0,75. O ile ścięcia takiego nie wykonano (rys. 11), dostęp elektrody jest trudniejszy, połączenie gorsze — i co najwyżej można przyjąć a = 0,50.

Rozwiązanie trzecie (zwiększenie przekroju w spoinie) nie jest wogóle stosowane w konstrukcjach żelaznych, natomiast dopuszczalne i dobre w żelbetowych (rys. 12). Zastosowano je np. przy budowie Domu Akademickiego w Warszawie przy przedłużeniu prętów ściągu belki, dźwigającej 7 pięter, o rozpiętości 12,30m z bardzo dobrym skutkiem.

B) Na ścinanie.

Połączenie prętów można wykonać również przy pomocy spoin narażonych na ścinanie. Połączenia takie mogą być: 1. podłużne — i to: a) boczne lub b) środkowe (szczelinowe); 2. poprzeczne, najczęściej czołowe;

3. otworowe, używane wogóle b. rzadko.

1. a. Połączenia podłużne boczne wykonywa się, stapiając pałeczkę wzdłuż brzegów pręta łączonego (fig. 13 i 14).

Dla zniszczenia połączenia wedle rys. 13 i 14, muszą ulec ścięciu szwy na długości {aJra₁+a₂) = A i to — przyjmując nałożenie metalu wedle trójkąta — najprawdopodobniej w płaszczyznach ss' o wymiarze poprzecznym ^=0,7^ (rys. 15). Wtedy, — przy wszystkich szwach

równych — naprężenie dopuszczalne 1 cmb szwu prostokątnego symetrycznego na ścięcie

U- -H

zaś naiw. siła:

a stąd:

Rys. 13 i 14. ws = t' kZ = 0,7 tks3.

S = (a+a, +a₂) ws = A. 0,7 tk

A =

0,7 łkss

ws

i__ /

r * \[ \

-4 t kx

\r

Rys. 15, 16.

od

i|>r|żenie dopuszczalne w kg\cmb:

Tablica I.

Za podstawę przyjmuje się zazwyczaj k 600—750 kgjcm² zależnie od jakości robotnika i wyniku prób, które przed przystąpieniem do robót należy wykonać. Dla naprężeń w obrębie tych granic otrzymujemy nast. na

mmm i

&D

•<J Ci Oi

Ol O Ol o

o o o o

oo to to to

»— CD -3 Oi Ci

Ol OI o O

^iOiDOO GO CO CD Ci CM CO CO CO ^

10 mm

Oi O Ol o

r>

Podany powyżej sposób obliczenia jest najprostszy i najbardziej rozpowszechniony, niezupełnie jednak racjonalny. Doświadczenia wykazały bowiem, że szwy mniejsze, t. j. o przekroju mniejszym, posiadają wytrzymałość (,kg\cm²) większą, niż szwy większe, i że wytrzymałość zmienia się mniej więcej wedle linji prostej, o ogólnym kształcie

w/ = (wQ —cp t) kg jem².

.    .    (5)

a więc na 1 emb szwu

ws = (w₀ — cpt) 0,7 ł kg jem ....    (6)

przyczem doświadczenie wykonane przezemnie dla Ministerstwa Robót Publicznych w Mechanicznej Stacji Doświadczalnej Politechniki Lwowskiej doprowadzają ostatecznie do następującego równania¹):

ws = (3025—1325 ż) t kgjcmb .    ...    (7)

Dla tych danych wynikają następujące wartości:

Tablica II.

t= 4

10 mm

—1000    1330    1570    1700 kg/emb

Zazwyczaj można przyjmować w budowlach o obcią-żeniu stałem n = 3, przy nieznacznie zmiennem, zależnie od przyjęcia naprężeń dop. dla materjału konstrukcyjnego n = 3,25 — 4 (konstrukcje budowlane), przy mostach drogowych n = 5, przy kolejowych n = 6.

^ ^ ^ S?⁴ £5“

6»    0² 6o 6o ⁰⁰

dla n = 3 n = 3,25 w = 4 w = 5 n = 6

r>

TT

Rys. 17.

Jeżeli szew nie jest prostokątny symetryczny, to za podstawę wytrzymałości i naprężenia dopuszczalnego na 1 emb wziąć należy odpowiednią najmniejszą grubość szwu t', por. rys. 16.

Przy przekrojach, których oś ciężkości leży w środku szerokości pręta, np. płaskownika, należy robić połączenie również symetryczne (rys. 17), a więc obustronnie szew ciągły (co skraca długość zakładki), lub obustronnie przerywany. Przy przekrojach, których oś ciężkości odchyla się od środka szerokości pręta, należy długości szwów po obu stronach dostosować do położenia osi ciężkości. Weźmy pod uwagę np. kątówkę (rys. 18), to długość a powinna

£

— (a. + ć/J, albo e

\e'

a =A— =

b

być a =

a\~\~ °z — A.

(a+    + a-2)e'

e + e'

2A ■

zaś dla a

= a₂ mamy a₁ =

Należy zaznaczyć, że najwygodniejsze są szwy małe, gdyż wymagają mniejszej ilości materjału elektrody i prądu. Szew o grubości 2 t wymaga cztery razy więcej mz szew o grubości t, a jest wedle tabl. I dwukrotnie silniejszy, zaś wedle tabl. II. nawet nie dwukrotnie. Dlatego też lepiej używać wogóle szwów dłuższych, a cieńszych (4—6 mm), o ile w grę nie wchodzą czynniki inne (długość blachy węzłowej i t. d.).

,.1

Rys. 18, 19.

1. b. Połączenie podłużne środkowe (szczelinowe) wykonywa się w ten sposób, że w przytwierdzanym przekroju wycina się podłużne wcięcie i w niem umieszcza materjał elektrody (rys. 18). Może ono dochodzić do a lub do c. Wedle przepisów amerykańskich szerokość wcięcia t musi być conaj mniej równa grubość szwu g, ale conaj wyżej równa podwójnej grubości tegoż 2 g. Należyte spojenie da się jednak wykonać tylko przy zastosowaniu zukosowania brzegów wcięcia wedle rys. 19. W takim razie obliczenie szwu następuje według wzorów 2—7. Szew więc o długości l przenieść może siłę S = t lks.

O ile brzegi nie zostały zukosowane, należy naprężenia te zmniejszyć o 25°/₀.

Szwy szczelinowe są znacznie kłopotliwsze w wykonaniu od bocznych.

Rys. 20, 21.

2. a. Połączenia poprzeczne wykonywa się najczęściej jako czołowe, to jest stapiając pałeczkę wzdłuż końcowej krawędzi poprzecznej pręta łączonego (rys. 20).

Połączenie to oblicza się na tej samej podstawie co połączenie boczne podłużne, zatem według wzorów: 2—4. Zaznaczyć należy, że połączenie to ma wytrzymałość większą, tak że można je obliczać na naprężenia dopuszczalne od 700 do 800 kg jem², przyczem cyfry te odpowiadają naprężeniom 600, względnie 750 kg/cm}. Natomiast wykazuje ono mniejszy spółczynnik wydłużenia.

Najczęściej połączenie to używane jest w połączeniu ze szwami bocznemi, wtedy mianowicie, gdyby długość szwów bocznych wypadła zbyt wielka, aby ją można było wygodnie umieścić w węźle (rys. 21).

2. b. Połączenia poprzeczne szczelinowe używane są również, jednakże wyjątkowo, nie mają one bowiem takich walorów, jaki przedstawia szew środkowy podłużny (najracjonalniejsze umieszczenie szwu ze względu na rozdział naprężeń), ani też tej łatwości roboty jakie daje szew czołowy.

oc

Rys. 22.

Szwy nachylone pod kątem (rys. 22) traktuje się w obliczeniu albo jako szwy podłużne, jeżeli kąt a jest

mniejszy od 45° albo jako szwy poprzeczne, jeżeli kąt a jest większy niż 45°.

W razie zastosowania szwów podłużnych i poprzecznych równocześnie, liczy się je najczęściej na to samo naprężenie dopuszczalne, mianowicie na mniejsze, t. j. to które odpowiada szwom bocznym.

me

3. Połączenia otworowe (rys. 23) stosowane są wogóle rzadko, najczęściej wtedy, gdy konstrukcja była przygotowana już na połączenia nitowane, a w ostatniej chwili zdecydowano się na zastosowanie spawania. Połączenia takie wykonane są na zwykłych otworach na nity, umieszczonych bezpośrednio na pełnych blachach węzłowych lub prętach. Ponieważ dostęp elektrody jest w takim otworze dosyć utrudniony, przeto połączenie jest raczej słabe i zazwyczaj przy przeciętnym wykonaniu posiada większej wytrzymałości, aniżeli połowa wytrzymałości odpowiedniego nitu. Wytrzymałość ta uzależniona

m-n

3--

m rm

Bys. 23, 24.

jest zresztą w wysokim stopniu od średnicy otworu. Otwory o średnicy większej pozwalają na osiągnięcie większej wytrzymałości, gdyż dostęp elektrody jest tutaj lepszy.

Wytrzymałość spoin otworowych można bardzo zwiększyć przez zastosowanie z ukosowania krawędzi otworu wedle rys. 24. W tych wypadkach wytrzymałość ta może wzrosnąć o 5O°/₀.

Spoiny otworowe można spotkać także przy zamykaniu otworów montażowych w większych belkach kratowych, których poszczególne elementy spawa się na montażu. Takie spoiny otworowe mają jednak raczej znaczenie drugorzędne, wykonywa się je bowiem ze względu na lepszy wygląd czy na możność lepszej konserwacji. Połączenia na szwy boczne wykonać można jako ciągłe albo jako przerywane.

Szwy działać mogą na ścinanie również w belkach zginanych, np. w blachownicach lub dźwigarach wzmocnionych (por. niżej : Blachownice, str. 22 i 23).

Wreszcie w konstrukcjach żelaznych spawanych spotyka się szwy, których zadaniem jest nie przeniesienie siły z jednej części przekroju na drugą, ale wzajemne połączenie poszczególnych elementów konstrukcji, złożonych we wspólny pręt, lub belkę. Dotyczy to np. słupów lub pasów belek kratowych. Najczęściej mamy tu do czynienia ze szwami bocznymi, rzadziej ze szwami szczeli-nowemi (we wcięciach).

Elementy połączeń spawanych.

Połączenia tak prętów, jakoteż i belek (zginanych) można wykonać a) bezpośrednio, czyli na styk czołowy, b) na zakładkę, c) na przykładki.

^ 100*100

f2

1    |    *°;ś

Rys. 25, 26.

Połączenia na styk (bezpośrednie) wykonywa się przez spajanie części łączonych, przytkniętych do siebie. Należy je obrobić (zukosować) na V lub na X,

Rys. 27, 28.

o ile profile łączone są mniej więcej grubością sobie równe (por. rys. 9—12, oraz 25—26). Obliczenie por. wz. 1.

[40

Połączenie bezpośrednie do przekroju o większej powierzchni można wykonać bez zukosowania, gdyż tu

Rys. 31.

Rys. 30.

zawsze można zwiększyć warstwę nałożonego materjału elektrody, do takiej grubości, aby połączenie było zupełnie mocne. Dotyczy to zwłaszcza połączeń bezpośrednich pod kątem prostym, czy ukośnym (por. rys. 27—30).

Połączenie na zakładkę jest w konstrukcjach budowlanych dopuszczalne tylko, jeżeli pręt dany jest podwójny, (ze względu na konieczność osiowego przeniesienia siły). Często stosowane w belkach kratowych (rys. 13, 17-24, 31).

Połączenia na przykładki stosuje się, gdy nie chce się przyjąć dla styku bezpośredniego a=S 1. Przykładki mogą być wedle rys. 32, podobnie jak w kon-

Rys. 32.

Rys. 33.

strukcjach nitowanych, lub też wedle rys. 33, co jest wygodnym w wykonaniu, gdy się je dospaja na montażu.

Połączenia na blachy węzłowe stosowane s% niekiedy w konstrukcjach kratowych, przyczem pręty łączy się zwykle na zakładki. Blachy węzłowe mogą być

//

/*

^■U^e, j&k w konstrukcjach nitowanych, pomiędzy pręty (np. dwie kątowki) pasa (rys. 34). Wtedy blachy węzłowe powinny albo wystawać poza kątowki pasa wedle rys. 35, albo nie dochodzie do ich naroży (rys. 36j₇ aby można

//

Bys. 37.

było wygodnie wykonać szew. Przy przekroju pasów pojedynczych najlepsze są blachy dospajane czołowo do pasa por. rys. 37 i 39 — (blachy zakreskowane), także ryc. 38. Jest to ustrój patentowany.

"rą

■m

s§

<*

><

m

I -'4

• • •&

4%.

■*mL?

mP:-

<*T

s*

EPfc.^

ffztSm

4d

. *

*„

■■■

m^Ływii

aial

IIł

jibfc

'Ul

II

.,Cvf

V.

Bi!

mP

Sifc

.*

Pif .»

** c

SSBi

Byc. 38.

czenie na

na

Wymienione połączenia nie wyczerpują jednakże wszystkich sposobów możliwych połączeń. Możliwe są bowiem czy to połączenia wedle rys. 40, na którym zastosowano (częściowo na zakładkę, częściowo zaś) połą-styk bezpośredni, jednakowoż poza obrębem węzła. Również możliwe jest połączenie wedle rys. 41, którem teowniki krzyżulców zostały wycięte, tak, że

ich stopki obejmują obustronnie ściankę pasa górnego. Możliwe też jest połączenie, w którem pas górny zostaje

'7V

■A

//,

Rys. 39.

Rys. 40.

Rys. 41.

wycięty i na styk częściowo poprzeczny, częściowo podłużny połączony z krzyżułcem (rys. 42). Przykłady te świadczą, jak ogromnie bogata jest skala róźnolitości połączeń konstrukcyj spawanych, jeżeli zastosuje się zwłaszcza palnik acetyleno-tlenowy. Przykłady innych połączeń por. str. 34 i nast.

Dźwigary wzmocnione.

Mogą być wykonane w dwojaki sposób:

. Dźwigary wzmocnione nakładkami (rys. 43 i 44). Można zastosować jedną lub więcej nakładek. Szerokość sąsiadujących z sobą poszczególnych nakładek (a także i stopek dźwigara) musi być różna przynajmniej na szerokość spoiny. Przy jednej nakładce musi ona być zatem szersza lub węższa, ale w żadnym razie równa szerokości stopki.

300

130-

Rys. 45.

Rys. 43, 44.

rozcina

Dźwigary o podwyższonej ściance wykonywa się w ten sposób, że dźwigar walcowany się poziomo na potrzebnej długości, wygina w pożądanym kształcie np. wedle rys. 45, a w powstały otwór wstawia odpowiednio wyciętą blachę (zakreskowaną), którą przy pomocy spawania łączy się ze ścianką.

Blachownice.

Wykonywa się zasadniczo wyłącznie ze ścianki i nakładek (rys. 46), bez kątówek, które w blachownicach nitowanych grają raczej rolę łączników, aniżeli istotnych

elementów przekroju. Szwy mogą być zastosowane albo ciągłe albo przerywane. Najczęściej wystarczą przerywane, przyczem przy zachowaniu tych samych grubości i długości c szwów zmienia się ich odstęp odpowiednio do siły poprzecznej. Jeżeli mianowicie T oznacza siłę poprzeczną w danym przekroju, Fn przekrój nakładek ponad szwem badanym, /moment bezwładności całego przekroju, w przy-

(!)■*

bliżeniu 7=2 Fn

~ Fn moment statyczny na-

£J

kładek Fn ze względu na oś ciężkości przekroju, to siła ścinająca na długości e musi być przeniesiona przez szwy,

TS

— e = ^ = 2 wc. Zazwyczaj przyjmuje się gru-I    h    Te

bóść i długość szwu, a oblicza ich odstępy c =

zatem

HU

L 100-100*10

Rys. 47.

Wzmocnienie blachownicy wykonywa się przez dodawanie nakładek, przyczem każda następna nakładka powinna być nieco szerszą lub też nieco węższą od pierwszej. Zwiększenie grubości nakładek przy bardzo dobrem

.do

* 250

U- 150—>\ ł

Rys. 48.

spawaniu można też osiągnąć wedle rys 47. Najlepszy sposób zwiększenia tej grubości zastosowano przy moście pod Betkami (por. str. 44), przykrywając styk nakładką,

umieszczoną na nicy wykonywa się z płaskowników (rys. 48).

podkładce (rys. 88 i 89). Żebra blachow-

Kratownice.

oraz na

Wykonanie belek kratowych przy pomocy spawania polega na zastosowaniu powyżej podanych reguł,

odpowiednim doborze przekrojów. Połączenia wykonać można albo na zakładkę albo na styk czołowy, albo wre-

Rys. 49.

szcie na blachy węzłowe, które czy to wedle rys. 34 czy wedle rys. 37 i 39, będą miały znacznie mniejszy przekrój

Rys. 50.

aniżeli blachy w konstrukcjach nitowanych. Stąd nadzwyczajna lekkość kratownic spawanych.

TT

Rys. 51.

W poszczególnych wypadkach stosowano w belkach kratowych przekroje okrągłe (rurowe), co specjalnie nadaje się do przekroju ściskanego, a zatem narażonego na wyboczenie. Połączenia przekrojów rurowych wykonywa się na styk bezpośredni (rys. 49) z ewentualnem wzmóc-

nieniem (rys. 50); można też zastosować blachy węzłowe (rys. 51). Modele takich konstrukcyj obciążone aż do złamania dały dobre wyniki.

Słudwi

Najwygodniejszymi przekrojami pasów kratownic mniej obciążonych, np. mniejszych dachów, są teówki wysokościenne (rys. 37, 41, 42). Mniej korzystne są przekroje podwójne (np. dwie kątówki), gdyż tu trudno obejść się bez blach węzłowych. Dla większych wymiarów i obciążeń można zastosować dwuteówki, przyczem pręty kraty można dołączyć na styk bezpośredni, albo na blachy węzłowe wedle rys. 39; dla jeszcze większych stosuje się przekroje złożone (por. np. most na w Łowiczu).

Słupy.

Przekroje słupów spawanych mogą być wogóle te same, co w konstrukcjach nitowanych, przyczem należy

r\.

Bys. 52.    ~

oczywiście wybierać przedewszystkiem te przekroje, które są dogodne do spawania, a więc takie, w których do

_—    ~

Rys. 53 a, b, c.

połączenia poszczególnych przekrojów można zastosować szwy boczne, a nie szwy szczelinowe. Wskutek tego niektóre kształty używane dzisiaj bardzo chętnie np.: rys. 52 stają się przy spawaniu niepraktyczne podczas gdy korzystne będą przekroje wedle rys. 53. Korzystne będą tutaj również przekroje okrągłe, rurowe.

Przy słupach wedle ryc. 54 połączenia następują przy pomocy szwów bocznych pełnych lub przerywanych. Przy przekrojach (por. ryc. 55) najwygodniejsze są połączenia przy pomocy blach i przy kładek, podobnie jak w konstrukcjach nitowanych.

Przy przekrojach pokrytych pełną blachą zastosować można do połączenia niektórych przekrojów z temi blachami szwy szczelinowe. Wogóle jednak korzystniej jest w miarę możności szwów tych unikać, a to w ten sposób,

*1'

y:.

Sf

BR

.i

mr

.

i':'

PHIii W**'    ,

'    ->___tffil

Ir tmm i*'

■ił'-' i

—-    : &£%

* M' I    j

Byc. 54.

że najpierw przytwierdzi się blachy zewnętrzne do kształ-tówki środkowej, a potem dopiero dosunie się kształtówki boczne. Przekrój złożony wyłącznie z blach przedstawia

C/l

jM:

"'■■I.

•    i

L-> ''

Byc. oo.

rys. B3 b i c. Podstawy i głowice słupów usztywnia się przy pomocy blach trapezowych, przyczem blachy te mogą byc bezpośrednio dospojone do samego słupa oraz do jego podstawy. Mogą byc wtedy zupełnie opuszczone kątówki,

a podstawa i głowica słupa przyjmuje kształt zbliżony do podstawy słupów żeliwnych (rys. 55).

Rys. 56.

Korzystniej jeszcze jest zastosować płyty podstawowe bardzo grube (kilkadziesiąt milimetrów) lub też złożone z kilku zespojonych blach (rys. 56), gdyż wtedy żebra stają się zbyteczne.

Przytwierdzenie belek do słupów por. rys. 30.

Wykonanie konstrukcyj spawanych.

Wykonanie konstrukcyj spawanych — niezależnie od samego spawania, o którem tu nie mówię¹), a które musi być wykonane niezmiernie sumiennie i troskliwie — posiada wiele cech wspólnych z wykonaniem konstrukcyj

V*.

\V

\/

. _v_.

V\

Rys. 57.

nitowanych, ale też bodaj czy nie więcej jeszcze wykazuje różnic. Już samo spawanie wymaga w miejscu przy-

J) Por. Dr. A. Szner: „Podręcznik spawania i cięcia metali przy pomocy płomienia acetyleno-tlenowego¹⁴. Tom I: „Materjały i urządzenia*⁴. — Inż. P. Tułacz: „Spawanie i cięcie metali**. — J. Biernacki i K. Nadolski: „Podręcznik spawaczau. —Roczniki czasopisma Spawanie i cięcie metali.

szłych spoin bardzo troskliwego oczyszczenia „do białego metalu u szczotką drucianą, dłutem lub piasecznicą, w żadnym razie przy pomocy kwasów. O ile spawa się bez ścinania kątów (ukosowanie), lecz wprost, powinno się w każdym razie dokładnie usunąć zendrę. W wielu wypadkach przecież (por. wyżej) należy ściąć, czyli zukosować krawędzie styku, co równocześnie daje odrazu czystą płaszczyznę.

toL, '

L^k.-

’ - ' W&f*;

r.

***8i

:>

^ ygsGl

1-

X3S

mr9wi

;g|F

mm

/ V* •

/

1-.'

'v.,;

CTF

§§«

:381S

^51

P ! :“!-^@SSS:3^3^Kct

i jitpte§2g§M@l

-, -.. ■-'«■&    ^ I

-.* "r    ¥P?via>ir^

.*

•IM

Śj

Ryc. 58.

Elektrody mogą być powleczone lub niepowleczone (gołe). Za lepsze uważa się wogóle powleczone, aczkolwiek i niepowleczone o odp. składzie dają dobre rezultaty. W Polsce wyrabia powleczone elektrody firma „Perunu ; z zagranicznych używane są u nas elektrody powleczone „Arcos* belgijskiej firmy „Soudure Electrique Autogene", szwedzkie Kjellberga, amerykańskie Wilsona i angielskie „Quasi Arcu, oraz niepowleczone austrjackie Bohlera.

Nie wchodząc w opis ich tutaj, zaznaczę, że wogóle spawacz najlepiej pracuje temi elektrodami, do których się przyzwyczaił.

Zestawienie poszczególnych elementów konstrukcji spawanej w warsztacie można uskutecznić na różne sposoby, z których cytuję trzy, jako najczęściej używane:

1. Przy pomocy form, ustalających położenie głównych elementów budowy — wykonanie takich form, niejako ram, w które ustala się elementy, mające zostać spojone, jest jednak stosunkowo drogie i opłaca się tylko, gdy ma się do wykonania większą ilość konstrukcyj tego samego kształtu, np. kilkanaście lub kilkadziesiąt identycznych więzarów dachowych (rys. 57).

umieszczonych na odpowiednich słupkach lub na której zarys więzaru ustala się zapomocą

2.    Na zestawni złożonej z szeregu belek poziomych w odległościach około 75 cm od siebie, w wysokości około 1,00 m, kozłach

sznurów, stosownie do tego układa belki żelazne i spawa.

3.    0 ile nie chodzi o bardzo wielką precyzję roboty, można poprostu wykonać w dowolny sposób pierwszy więzar jako model; ułożywszy go na odpowiednim poziomie — układać na nim następne, możliwie dostosowy-wując g° do tego pierwszego modelu (ryc. 58).

Rys. 59.

Rys. 60.

Ponieważ przy wykonywaniu konstrukcyj spawanych powstają naprężenia termiczne dochodzące do dość znacznych wysokości, a w ich konsekwencji i odkształcenia termiczne, przeto jest konieczne, zastosować przy wykonywaniu uchwyty tak skonstruowane i tak silne, aby odkształcenia te nie mogły wystąpić. W stosunku do konstrukcyj nitowanych jest to pewne utrudnienie wykonania, wymagające tembardziej, aby konstrukcje spawane były i projektowane i wykonywane przez fachowców, obznajomionych dobrze z techniką spawania i jej skutkami.

Jeżeli mamy połączyć n. p. dwie blachy itp. przekroje (rys. 59) ze sobą przy pomocą szeregu połączeń, to wskutek

™ww

500

ua

U.

5 00

350

u.

rrz

w'w0l

[—f5Q_.

r—r~i

!«■

EE

r Nr 30

JLBOM3-

&. 90 909

-510

20

WE’

Rys. 61.

Rys. 62.

Rys. 63.

BO

wykonania pierwszego połączenia powstanie odrazu tendencja zbliżająca przekroje tak, że pręty zajęłyby względem siebie położenie wedle rys. 60, jeżeli nie będą odpo-

/'    * .* *y' '4

V ...

%

m

• •    *; ik&j

W

;

'M

’

•*

. .■ ®

"V*

:?< ^

bi

,: .

1

(•

1

'.....' **

.

I

M <

/5P* .    .w

.A.r -a: .„a .lKl.Łaia

Byc. 64.

>■

::

Mi

■

*

■

- i

::

i

, ' -I

jW......i......»iljjj

WJ

mmm

w- ■*

■■■■

I

■

W"

k

,jms

L...

HtHilflu

W*

WKaraiwiwMWB

... - ....

Byc. 65.

wiednio ustalone. Z tego powodu wskazane jest poprzednie ustalenie wzajemnego położenia.

Podobnie przy wykonywaniu blachownie słupów i podobnych przekrojów konieczne jest należyte ustalenie ich względem siebie, co jest również trudniejsze, niż przy przekrojach nitowanych, gdzie położenie to ustalają ką-tówki, oraz gdzie przez przewiercone dziury na nity można przeprowadzić prowizoryczne bolce. Takie uchwyty, zastosowane przy budowie mostu pod Łowiczem przed-

Rys. 66.

Rys. 67.

wza-

stawiają rys. 61—63. Rys. 61 podaje uchwyt, ustalający jemnie blachy poprzecznicy; wykonany jest on z ceówek, chwyconych śrubami, do których to śrub dospojone są blachy pionowe, usztywnione małemi kątóweczkami, które z paromilimetrową grą dochodzą do ścianki blachownicy. Rys. 62 przedstawia uchwyt pasu dolnego, rys. 63 uchwyt pasu górnego, dwuściankowego, w którym rolę wzajemnego ustalenia ścianek odgrywa wstawiona ceówka nr. 30.

Rys. 68.

Przy budowie domu P. K. O. w Warszawie zastosowano podobne uchwyty, celem wzajemnego ustalenia dźwigarów, z których złożony jest słup (ryc. 64), a następnie przy dospawawaniu dźwigarów (ryc. 65).

Specjalną uwagę zwrócić należy na takie szczegóły, które powinny być zupełnie równe, jak np. podstawy słupów. Wskutek naprężeń termicznych przy spawaniu blach trapezowych itd. blachy podstawowe łatwo wyginają się; dlatego niezmiernie ważną rzeczą jest zapewnienie im zupełnej równości aż do chwili ukończenia spawania podstawy. Stąd stosowanie grubych płyt podstawowych (por. ryc. 54).

mmi] z

mim

Bys. 69.

Ponieważ najwygodniejsze jest spawanie w normalnej pozycji (poziome), przeto w niektórych wytwórniach

rzazem*,

¹

Podkreślić należy, że przepisy powyższe były pierwszemi oficjalnemi przepisami, dotyczącemi konstrukcyj spawanych. Jeżeli w tylu dziedzinach techniki braliśmy wzory obce, najczęściej niemieckie, to w danym razie było naodwrót: Niemcy musieli posiłkować się naszemi przepisami. Stwierdza to np. w Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure 1930 Bd. 74, Nr. 38 na str. 1348 Dr. Bosenberg, pisząc: „Bis zur Veroffentlichung der Bichtlinien hatten die Behorden keine aus dem eigenen Lande herruhrende Grundlagen fur die Genehmigung. Sie mussten sich entweder an Bichtlinien halten, die im Auslande von yerschiedenen Stellen he-rausgegeben wurden, wie die Vorschriften des polnischen Ministeriums fur offentliche Arbeiten oder die von der „American Welding Society“ aufgestellten Vorschriften fiir das Schmelzschweissen u. Gasschneiden im Hochbau, oder sie yerlang-ten selbst die Durchfuhrung von Yersuchen, welche die Genehmigung sehr yerzogerten und schliesslich doch nur Weniges zu dem aus der Literatur langst Bekannten hinzufugten“.

Jest to dowodem, że niekoniecznie musimy być pawiem narodów i papugą“, ale, że przeciwnie, wyprzedzać możemy innych, jeżeli ludzie na kierowniczych stanowiskach okażą inicjatywę i zrozumienie potrzeb chwili i postępu, jak w danym razie ówczesny minister B. P. Moraczewski i dyrektor Departamentu drogowego Nestorowicz. Obecnie wyszły w Niemczech przepisy dotyczące konstrukcyj spawanych, częściowo wzorowane na polskich.

²

Spółczynnik 0,7 wprowadzono pod nawias.

Wr\

[PP|

iSI

Bys. 70.

konstrukcyj spawanych zastosowano odpowiednie przy-

rządy pozwalające na uzyskania najkorzystniejszego położenia (rys. 66 i 67).

obrót konstrukcji spawanej celem

i

JfT

jl

ii

I

li

i

i!

8

!'

t'

!!

Y//7Z

ilL.

i

s

*r

\

:

»

i.

i

i;

-fr.

3?0 ,

PI

e

-t-

t

i

3

— JO _

.

+

a

Ll 9c\ i---- jo—

■

lii

r

A

T

4.

\

I

; 6 0 '

s

\ 1

60-

✓

i

J?

i

i

/

:

\N

<

i

_L .

3 Oy

i\ ■%

' 1 tiL_ (! i¹

! ] i¹

m

!    i! 111 ii

- - M-l 4--

o

I

r

3

i

P'

T

51

i

#»

i----

i

i

i

ll I

i

i

\

i

i

i

I

•i

I l

I

f

i

i

i

U II,

n i

I

i

i

i

-1

*!-

T“

71.

■Bi

I

''

sskSsr

ii

S«H

‘ -

i

:

KSafe

$

** > -

i

;i

i -

■ ■

I 1

1

jyir j

Śfc'

*

rr ' • ~

: ,

ĘUu*

•r:v , ly.-

> JSMi

-?¹

ą; *VJ

7:

re -

i

• .

i

.

m

ll A

m

M

"

#w&

ST-iEf.--

-

r

J2

'

\-K £^p Jgi

Ejjy^gpp

.

•> '•

*    - .“^l!

' ■

IgM

i ■ .'■«

Hyc. 73.

Zestawienie belek kratowych z poszczególnych elementów konstrukcyjnych i ustalenie ich położenia w węzłach można wykonać:

Wspouniic

sztok. 6.

200

------55

Vr—‘

\ tlP

i2

700

UH

MT i

2500

V,

i,

-4

blacha KjstaKJiooa. !

Pys. z 4.

** fl

f . - ii

•a

i ,

v'

?-t> » ?| ę -¹ 8 !

yp-

J 80

t?v

t’

WMU

ii

i#

li : Mi %

ńkrsn

-l/o

700    ?/0 —<

550

>■50-

'#425

i: i

HCT

t§§

Ul

Eyc. 75.

W*

■fK

a) przy pomocy śrub montażowych: sposób ten wymaga w węzłach otworów, przez które przeprowadza

się montażowe śruby; po spojeniu śruby się wyjmuje. Wykonanie otworów takich nie zmniejsza wytrzymałości poszczególnych elementów, gdyż po wykonaniu spojenia spoiny na długościach a (rys. 68), przeniosą już przeważającą część siły w pręcie tak, że osłabienie przekroju b b' niema żadnego znaczenia. Otwory można zalać potem elektrodą ze względu na lepszy wygląd i bezpieczeństwo od rdzy. Z tego jednak powodu otwory umieszcza się możliwie najdalej końca pręta;

LA

|K •

•r.

mm

mm

i-, .i*

m

wm

Ta

.....

A-

V

t’

Bp'

Ryc. 77.

b)    przy pomocy uchwytów zaciskowych (rys. 69);

c)    przy pomocy klinów (rys. 70) najczęściej w razie zastosowania do zestawienia więzarów form (j. w.).

Należy zaznaczyć, że niejednokrotnie wykonywa się w warsztacie połączenia spawane, natomiast połączenia na budowie na nity lub śruby (rys. 71) lub naodwrót. Wtedy mamy do czynienia z konstrukcją mieszaną.

Konstrukcje spawane wykonane w Polsce.

1. Dach fabryki „Peruntt w Skarżysku (rys. 72 tablica). Dach ten składa się z więzarów o rozpiętości po 12 metrów

każdym. Pasy wykonano z teówek Nr. 12, względnie 10,

*

krzyżulce częściowo z kątówek. Połączenia węzłowe wykonano częściowo również z teówek, częściowo z kątówek. Połączenia węzłowe wykonano częściowo na zakładkę, częściowo na styk bezpośredni, przyczem w węźle podstawowym dodano blachę dla wytworzenia poziomej podstawy, oraz boczne żebra usztywniające. Więzar spawany waży około 925 kg, podczas gdy nitowany projektowany miał ważyć 1250 kg. Oszczędność wyniosła zatem około 3O°/₀ • Dach ten w trakcie wykonywania por. ryc. 73.

Konstrukcję wykonała firma „Peruna.

................. .

L>" w

uip.1

ir

i|

_....-i

mm

K.    %

i‘

m

'I,

t-

m i ■

ii . m

%\-Ę \ ’ W 1

J? —' m ^

I138P1 ¹ ■

fw

■w™

'    ; V?

Z: ,; Z z

wm

.....

-mmm

p»¹

- ' tl

EU i

lH

V- |

ir

§1118

stępnie osadzona w murze. Na podporze umieszczono pionowo żebra stężające z kątowników, oraz kotew u końca górnej, prostej połowy dźwigara. W części wspornikowej dźwigara, w odległości 1620 mm od końca, zaś 380 mm od lica muru, utwierdzono stężenie, z płaskownika przy pomocy spawania elektrycznego. Niewielki ten zresztą dach świadczy wydatnie o możliwościach konstrukcyj spawanych.

hr    i

..

IgfMi

,,

....w

'V

-i

V:

.Su-

<■:

UJ

Hyc. 79.

W tymże budynku wykonano przy pomocy spawa-snia szereg innych konstrukcyj jako to: zbiornik na wodę,

ii

i Mini

2L‘

XX-

m*.

Sil

?4

r "i

L*_*......_J_

¥'

i ir -

wm

Hyc. 30.

Hyc. 81.

okna, drzwi, bramę, balustrady i t. d. Spawanie wykonała firma „Perun“.

oś

00

00

hm

fe

I

f J K ?MYi

1:

mm

?j§ 1

i

r : i

:lfc

fti

•V

.i*.

S?

,44

i

ailiMS g ' !

•:-'z,:

iiff' -i

I® /-I ■

"    ,'s

Ii

ii.

- F

iiM'§!y.:

/-; jŁ

imm

Ytm

Ti 1 #:

-ą< ' u

Sr-■ ,-r

mm ■■ f ■/    - -

■■ftp/

fi-

■ * . 4 tl* ’

' * ^

■ • fM

JW v

■ X

:4

. !vi

,

‘

........ . ' ! >

>g i

i »• i 3fc

■ i js ■ iir.

II '1    '    V:-

ll i '

⁹SSr^MSs^

ł II

S»SI

Ryc. 82.

Most na rzece Słuclwi pod Łowiczem.

LV*\J

IB :.®|V§L

11

II

li

■H

ILI

*łl

3.    Budowa siedmiopiętrowego gmachu P. K. O. w Warszawie. Budynek ten ma sześć, z mezaninem zaś siedm piąter, nadto zaś kondygnacje podziemne. W podziemiach i trzech najniższych kondygnacjach nadziemnych zastosowano żelazną konstrukcję szkieletową (ryc. 75). Słupy dolne składają się z trzech dwuteówek Nr. 28, spoczywających na poziomej blasze podstawowej o grubości 15 mm a zakończonych górą również blachą poziomą 12 mm. Podstawy słupów podziemnych wykonano według rys. 76, tablica, wzmacniając je żebrami trapezowemi, względnie tróikątowemi. Połączenie górne słupów z podciągami i belkami (por. ryc. 77 i 78).

Wszystkie połączenia żelaza wykonano w tej budowli przy pomocy spawania, dotyczy to dachu, stropów, schodów i t. d. Zastosowano tu też i na dużą skalę palnik tleno-acetylenowy, do wycinania wsporniczków przy słupach (ryc. 79), wykonania kotew (ryc. 80 i 81) i t. d.

Konstrukcje te wykonała firma „Perunu.

4.    Most na rzece Słudwi pod Łowiczem. Most ten ma rozpiętość w świetle 26,0 m, rozpiętość teoretyczną 27,0 m. Szerokość mostu przyjęto 6,20 m w świetle między belkami t. j. 6*760 m od osi dźwigarów. Po obu stronach mostu są chodniki o szerokości 1*50 m każdy.

wysokości teoretycznej

Belki główne mostu są belkami kratowemi o pasie dolnym prostym, a górnym łamanym (ryc. 82) o rozpiętości teoretycznej L = 27 m w środku ^=4,30 m.

Przekroje przyjęte składają się z blach, kątowników i ceowników. Pasy są dwuteowe i składają się prawie wyłącznie z blach. Pas górny ma jedną blachę poziomą o wielkości zmiennej od 500x20 aż do 560 x 29 mm w pasie dolnym są dwie blachy poziome od 100x12 do 250xl8mw. Pas górny wzmocniony jest 2-ma kątownikami 90x90xllmw?.

Przekątnie wykonane są z ceowników N. P. 20, zwróconych na zewnątrz a połączonych blachami 200 x 10. Węzły podporowe skonstruowane są bardzo silnie (rys. 83), blachy 12 mm wzmocniono tam pionowemi żebrami, wy-konanemi z kątowników 80 x 80 x 10 mm, są to jedyne blachy węzłowe w moście. Poprzecznice wykonane jako blachownice, złożone wyłącznie z blach, przyczem ścianka ma wymiary 700x12 mw, zaś nakładki 225 x 350x 20mm] na podporach umieszczono blachę trapezową z nakładką 250 x 12 mm.

Podłużnicę wykonano z dwuteówek Nr. 30 (rys. 84) przytwierdzonych do poprzecznicy na styk czołowy, oraz na dwie blachy trapezowe nad i pod podłużnicą (ryc. 85). Konstrukcja ta pozwoliła obliczać podłużnicę jako belki ciągłe na podporach sprężystych, przez co uzyskano

c\i

Co

C\J

v-//

i 2*370*12

4 *60*10

fc

___I

0i '00

■j'

250*18

01

OO

f/\

"r-Z*y

089 }=T'Z l *QPZ\

0082- fT9*08 *0$ ~⁷ *7

<3V

T*

o-

>r

<2

o *=

<2

C\j

(O

Bys. 83,

to

c*

<r

<2.

"P

Ć>

°°

<P

O;

<3?

C^N

<?

c?

*-

e'⁻'

<J'

CL'

<Z>

*>

^V:X

³S|k

w.

00 cl “Cd

CM

i000*2d0*o

czcr

<r.

mę -

?§]

O¹

?l

$£&• OOC

i

n ą

JJU1

12

II

»S>

CM

-7l0

o;

C\J

SLA

Y'

vj>

<o

L>

<\J

S

Ntr

cd

CSlo 'O

t--C3lt\j o>

■—|" -~ J’-ig!

H72

eT-otf Ci^ocs

Ol '08*080

Ć13

•o

-i

02 Nd I

'O

480'150*1$

Ot

w>

* <T>!

cv*

'O

o.

4 PN 30

Si

ii

CM

** si'

<XD

;§

J]

fs.

02 Ndl

<220*250*15

350*20

Lx

r\j

'O

\K >0

•Pi

ooi

(K

: iś

<\J

CS.

-°*+~ar d

??/ °

091

hez

-O

I

o’

. r*)

CVJ,

CM

H/

o.

:>->

mą

!S *1

*•••;•'.■. • •>.' I .•

De . o

■ O

00L

o*

-5*00

0S7

Si-

‘•as*

-^4.-' *

iS

vp

CM

(S.

<\J

*76 ji

^ PC—~|

o—

‘r-400

-t-

■ł

1620

Rys. 84.

800—

4-

<o

to

Ti

di'00ll'0C9

---‘ bo

iJrO

$'08*091*7

2*370*12

-»

606*06 IZ !

Cvj'

<o

ooęi

rf3

tó> W/'

-J

,v <51

■o

S!

»<?/

r-

0001

Co

<\j

6- ol- Dl^

CM

S:;-. -S'-|

.*

li.

••

<&* MifM- ' •• : x ^

-S -

^B- *v &•

MM

.. i

At :il

MMr

ii

...    •    • i

■i.    i

* • .    %

Ryc. 85,

-MMim

', SvA I i ^

3mmMm 1

I

‘

'fli

X;

■f

Mi'!.?'

• IM

f -j

;.V

% w

mb

i-

i|W;

•;

- ^

f—: Al

. *Aj$$£

.yZ‘

v.

r

*•.

Ais .i

.i’f:

iii

t 'i

:A~M J

f f"

Ryo. 80,

m*

Si

*Ei

i!

>>;

f.

tf!

•tw i m

t;

*5«VS

/.    k

• /1

>*•,.

>• , i - •,

|l

■5

wmu.

/i

i *•

fi

Mii

\*—osz-

-*r--

ZZ9

1200

6000

PRZEKRÓJ poprzeczny:

W*

!• i

00£ —^~061

ir

5jJl5£

mm__

i'5983

MOST NA SŁUDW! POD RETKAML

OUJ

et

4oa

-&6S

v.z

.-■£T r-r

l>

I Pir 30

<1-10

fi-

Rys. 87.

oe*

Bi 600*10

di. 5988 /v*

=łi

50

k oę; H

\r~z

00 f

9h6

Ud 2

A'23

1200

BtJ.ę

/•

Hr

--400

‘i

—>' HB

RU,JO

i- 16H0

N<6

"n

Sto

s:

0r

5:

od wewnątrz

A19

|-5

N10

<0

06080

1650 x12

1-5672

?■§

£><

N2 '

<o

to

1

<0

\l

Cd

o/w

qL5Q0_*18

ll

W15

•o

*?

bi hOQ*£8

■Si

•^4

X * ^ > <? ^ 5 §

Ni x 5

Co * *

c> .5

N/3

/y ^

VvJ

;r;

*-Ó8£-+

Ti

1060

- 0*9/

— 005/

"5

*1

-•—soo

Ctl

'■O

Jt

Q>

2 na ki 4500*6

1060

Rys. 88 i 89.

c.

V ^

a*

K*

l'

o>

<0

11

~1

od zewnątrz

5360

Z/N

5802

S802

NU

N17

co

8/ - 06/ zg

/■ 1690

0*9/ 7

5

vo

<N<

SI*

SJS

'T'

>J

250

oszczędność w pomoście dochodzącą do 12 °/₀. Wogóle most ten waży 55 ton, co oznacza oszczędność 22°/₀ w stosunku do mostu nitowanego, który miał ważyć 70 t. Most ten w trakcie wykonywania, por. ryc. 86. Konstrukcję wykonała firma K. Rudzki i Sp. przy współudziale firmy „Soudure Electriąue Autogenea.

te

■rm

Ryc. 90.

5. Most pod Retkami (obecnie w budowie). Jest to most blaszany o pomoście dołem o rozpiętości w świetle 16 m, a rozpiętości teoretycznej 16.90 m. Blachownice wykonane są wedle rys. 87. Ścianka ma wymiary 1640 x 12 mm, nakładki mają szerokość 390, względnie 400 mm, a grubość 12, względnie 18 mm. Poprzecznice są również bla-

di i

Sr-;A

mm

te

' ■■ ■

L

Kte

I lf ;

::te:

te

■MM

Ik -: / ■

—Y¹

Mą

■■

i-:

te

te

:.rz.

Ę

% Mć

Ryc. 91.

chownicami o ściance 600 x 10 mm

zaś nakładkach 210x 18 mm. Podłużnice mają ustrój podobny jak w moście pod Łowiczem (rys. 31). Styk nakładek zaprojektowany będzie w sposób następujący: Pomiędzy nakładką cieńszą a grubszą umieści się bezpośrednią spoinę, która będzie

nadto przykryta przykładką, leżącą na przekładce grubszej bezpośrednio, zaś na cieńszej za pośrednictwem dodatkowej podkładki (rys. 88 i 89). Konstrukcję wykonywa „Huta Pokój u.

111!

\ ■

\ '■

\ •

\    ':»a

m \ \V

• s«fc:

i. i \

X , ;;ar: 3

X'

• ■.

•i IKS

'J

Byc. 92.

Wszystkie powyższe konstrukcje były projektowane przezemnie.

Z innych konstrukcyj wykonanych dotychczas w Polsce należy wymienić;

y.

''

r-;

rrrrs—rr——•—

?.. ‘. ' *

;Stj4 - ' .

5*t

i*

iLl

..,1

mam

.................

rt

jś$$ *

•7

ku*

S~ v

•>.

| fet:

|S* ;Mj

C 'i

6.    Dach żelazny w warsztatach „Huty Pokojuu.

7.    Most dla przewodów o rozpiętości ok. 30 m również w „Hucie Pokojuu (ryc. 90).

8.    Świetliki Powsz. Zakładu Wzajemnych Ubezpieczeń w Warszawie (1927) (ryc. 91 i 92).

9.    Suwnica o rozpiętości 15 m przy udźwigu 5 ton w Hucie „Zgodaa (1930) (ryc. 93, także 38).

10.    Kilka domów szkieletowych mieszkalnych w Katowicach wykonanych przez inż. Tułacza. Waga żelaza użytego tam na szkielet i stropy budynku (przy zastosowaniu materjałów zastępczych) wynosiła na 1 m³ budynku 8,7 kg, co jest cyfrą niezmiernie niską, niższą o 35°/₀ od analogiczny eh konstrukcyj nitowanych.

11.    W trakcie wykonywania jest też sześciopiętrowa konstrukcja szkieletowa budynku w Katowicach.

■yr T'.'

' v .

Cr

~t ■

r: -

iffl

as

V-

i &?

i.#®

£ łM I

# V c'

>*.

£ :

■m

W**

i*

SP

,'7

,p

;.v

\ "• j

4;

/?

Mniejszych konstrukcyj nie wymieniam.

Zagranicą istnieje dziś już ogromna ilość konstrukcyj spawanych. Z ciekawszych wymienię tu wieże antenowe

'v\

\ ....

Sjf

f*

II

ES!

//

*.

nsś ■

27

3S*

ma

MT'M

mmt

ikl

• X;

u.

■ '7

|j

HP

Sj

W*

'■

ŁJr

Md

HE

FT łe

.. ■

S.fM“

dtsi

Ck‘

.. ' '

I- .

ilsFi

•*' X\*

S',i

By o. 95.

i

\'.,v

¹

ut, ¹

Ryc. 78.

2. Dach wspornikowy w fabryce „Peruna w Skarżysku. Dach ten ma występ 2 m, wykonany jest w sposób następujący. Dwuteownik NP 12 rozcięto w połowie wysokości palnikiem tleno - acetylenowym na jego długość, pozostawiając nierozciętą część końcową na długość 700 mm. Grórną połowę pozostawiono prostą, natomiast dolną odgięto łukiem w d<>ł wedle rys. 74, kształtując przy tern poziomo jako podstawę, tę część, która miała być na-

f.

Pff!

L** jw.ipf d

pa

if

•31

* 5P

Ol

•?

;• <

: «**<

• rssr"

P5ę

s.

Isi

mm

mm

PU;/v

S&,

c&

'■

Należy podkreślić, że w całym świecie inżynierskim zajmującym się konstrukcjami żelaznemi wre dzisiaj bardzo intenzywna praca w kierunku spawania. 1 to tak na polu doświadczalnem, jakoteż budowlanem.

w Belgji (ryc. 94), hale fabryczne (ryc. 95), zbiorniki gazowe, rurociągi (ryc. 96), wysokie budynki żelazne w Ameryce o wysokościach dochodzących do 19 pięter i wiele innych.

Rzecz to zrozumiała. Konstrukcje żelazne, które panowały w wieku XIX, zaczęły coraz bardziej cofać się wobec szalonego rozwoju żelbetu, wobec którego kalkulowały się coraz gorzej. Spawanie i — dzisiaj tylko spawanie może przywrócić im w znacznym stopniu zdolność konkurencyjną, dając możliwość zmniejszenia ich kosztów nieraz w bardzo znacznym stopniu. To też pomimo wszelkich uprzedzeń, można z całą śmiałością postawić tezę, dzisiaj coraz bardziej się gruntującą, że jest to jedyna droga, na którą wejść muszą konstrukcje żelazne, aby zapewnić sobie nadal postęp i rozwój. A tezę tę do serca muszą sobie wziąć wszyscy inżynierowie - konstruktorzy, wszystkie wytwórnie konstrukcyj żelaznych, wszystkie władze i instytucje, które stykają się z budownictwem inżynierskiem.

Dokładne opisy powyższych budowli znajdują się w następujących pismach technicznych:

1, 2, 8. Opis dachu w Skarżysku, oraz budynku P. K. O. w Warszawie umieszczony został w pismach polskich: Przegląd Techniczny, Spawanie i cięcie metali; w niemieckiem: „Elektroschweissunga, oraz w publikacjach Kongresu Budownictwa Żelaznego w Liege.

4. Opis mostu na Słudwi pod Łowiczem pomieściły liczne pisma polskie i zagraniczne mianowicie: Czasopismo Techniczne. Przegląd Techniczny, Spawanie i cięcie metali, Technik Kolejowy, francuskie: Genie Civil, Soudeur-Coupeur, Arcos, czeskie: Zpravy Yerejne Służby Technicke, jugosłowiańskie: Tehnicki List, niemieckie: Der Bauingenieur, Die Bautechnik, Zeitschrift des ósterr. Ing. u. Architektlen-Vereines, Elektroschweissung, angielskie: The Engineer, amerykańskie: Engineering News Record, Journal of the American Welding Society, Welding, włoskie: Annali dei La-vori Pubblici, rosyjskie: Awtogiennoje Dieto, norweskie: Teknisk Ukeblad, japońskie: Doboku-Kakkwai-Shi i cały szereg innych.

6 i 7. Opis w Spawaniu i cięciu metati.

8. Opis w Spawaniu i cięciu metali, oraz w Soudeur - Cou-peur.

9. Opis w Czasopiśmie Technicznem, oraz w Spawaniu i cię

ciu metali.

V,

rei

Spis rzeczy.

Str.

H t—I r—I T—I (M Ol Ol Ol Ol CO

Przepisy..........

Zasady obliczenia połączeń spawanych

A)    Na rozciąganie i ściskanie .

B)    Na ścinanie.......

Elementy połączeń spawanych.....

Dźwigary wzmocnione.......

Blachownice.........

Kratownice..........

Słupy...........

Wykonanie konstrukcyj spawanych .

Konstrukcje spawane wykonane w Polsce

*Łv&oići TEOtf Trczrt P*l%X^

Ti1°

J®

\c

+*>

■J7

4170

7]

~rrST

<■»:

/>

3'

265—-

''■U^rS^ZL

5J*:

72??

-<a[*o

Ti

■ tfPl

lLo«^

15120 \

\'

j/.iś

/60

f\|

iT/P

"J

v- / /_!

V&9

uońce teoKioikótO saąć oa V \ _

*Ei’jX«7o

/2ÓÓ^

_\.

28?—

^b-

C!£<7 przekroje, sc/ąc r>cr V \V^ ^

, 2>°

t)

oj

Ul i

IOO* lO^^⁰

///b

Fol-

52 _

r,

Uac-hy uszn^Oniafau

V%

X\

-<^'20

\^v

'■<

_2ee—~ .

350--1

____

©J^E

s/i

Z'--

Si

V ■

/;

k,

10

0-

<8

*/ i

///

<p

/,

v\

V-

v£

$hL

sh-i

s\

//

'-iW

iń

<0

»v

®jkJz€sbP*’

$// <?

VI -3

fe\

L.

C\|

g.

-J

yy,

ot

*?/

v\

v/Z*

V*

J|To»6P ^

>»\

iA Xj«

v#

o’

•a*

■t. n'°/.0 <00 <00 IUl 4720.

i,7.JJdZ70

1°

r‘"

*5°X

52

iOuzrfO

l/

lT7iJl ICO

Tl

,v/

V_A

„oo.jOŁii

*Ł3j££

.5’^

773-s

ln

O -i

(Ł

.5° '.

\ V

—rj)Pis'.

<w ot- . —

;-95

?€^X

5"

©'

'?c

{-f

L~i~-,Łr:-.

I- i?p

/'c fi/ J f'0 cna^i ftC +/a

/1#/» «/

—

-• l2.oc^

'

.

..

z

.

f

J

*

I

■r.

*

V

*

.

^7

Z. W

\\o

Qo>

v Q>

$y

, ca

o

.»

i

~~

'*

y°'.

i

■ -

V.

wS *

'

i

y

■-/

•*~yy.

*

•«»

*> "V

t

-

0^

C‘ 0_r

n

Fi

,

śi:-:

er Lro

si .*=> 2 g

3~S~& */S~Q-* /">

00£ S?

\

Z

7

T

/s-

<?Q £

I

ops>

°S>^

I

!|

i

7*0

J

J *

i

u

u

II

TT

II

£

4^

o

I

Ą/s. 76,

i'

u

n

ii

11

II

II

II

n

s

II

-W

i

ii

»

X

o

\

3TAF>Zg

\

o

o

Z

■■

.

O*

!

f

l

7-

I'

r ®*i/0

¹ *»S$4

Otv3V<>

m

&

✓

S. 61

'

*:

i*

/

■

/

im?

Lmw

' *'j y

■.

«

\ ł.y

4‘

V

ff

*

?*

Pr*

i-i

I

s

\

*

1

\

(

/

A*

>

*

v

4

1

4

\>

4

%

t

JT

i- i

XX d

POLITECHNIKA KRAKOWSKA BIBLIOTEKA GŁÓWNA

L. inw.

28956

Kdn. 524. 13. IX. 54

i

$*5!

‘jjgfc

3§£

iii*

lUi-i

iiU*

57v’s

Biblioteka Politechniki Krak

owskiej

",

:£a

■ ■

\ “r' -• * . » * *«

• y*v'vr> •*i*vvi

P'AŚ5i®

gapi

'' .K.- i'- • •