Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2015.144, DOI: 10.7862/rb.2015.144
Nietypowa konstrukcja spawanego węzła w jednowarstwowej kratownicy przestrzennej
Grzegorz GREMZA, Jan ZAMOROWSKI
DOI: 10.7862/rb.2015.144
Streszczenie
W artykule przedstawiono wielowątkową analizę niestandardowo ukształtowanych, rozgałęzionych węzłów konstrukcji kratowej o siatce trójkątnej. W konstrukcji tej pręty siatki utworzone z rur o przekroju kwadratowym spawano w węźle do tzw. rozety o kształcie foremnego graniastosłupa o podstawie sześciobocznej i wysokości w przybliżeniu równej bokowi podstawy, który był nieco większy od boku przekroju rury. Szczegółowej analizie poddano dwa warianty węzła. W pierwszym wariancie jeden z boków rury był zlicowany z jednym z denek rozety. W drugim występowało dodatkowe skręcenie pręta względem rozety, na skutek czego fragment rury wystawał ponad rozetę. Powodowało to konieczność wykonania niejednolitej konstrukcyjnie spoiny wzdłuż częściowo wystającej ścianki. Przeanalizowano sposób ukształtowania węzłów w odniesieniu do obowiązujących norm projektowania. Dokonano analitycznej oceny nośności połączenia spawanego. Prześledzono normowe uwarunkowania możliwości wykonania omawianych węzłów w klasie EXC3, zgodnie z klasyfikacją obowiązującą w normie wykonawczej dla konstrukcji stalowych EN-1090-2. W efekcie przeprowadzonych rozważań wnioskowano o technicznej możliwości wykonania takich złączy, przy spełnionych wymaganiach normowych w zakresie ich nośności i technologii wykonania. Oprócz analiz teoretycznych przedstawiono wyniki badań doświadczalnych elementów próbnych składających się z rozety i dwóch naprzemianlegle dołączonych do niej rur. Opisano stanowisko badawcze oraz elementy próbne wykorzystane w badaniach. Rozważania przedstawione w artykule uzupełniono o wybrane wyniki obliczeń numerycznych pierwszego z omówionych wariantów węzła, udostępnione przez współautora projektu konstrukcji.
Literatura
[1] Zamorowski J.: Obliczanie chłodni kominowej według teorii II rzędu. IX International Conference on Metal Structures, Kraków 1995, t. s. 85-94.
[2] Zamorowski J.: Ocena wpływu wybranych imperfekcji geometrycznych na wytężenie prętów w mało wyniosłej kratownicy przestrzennej, VIII MKN-T KM, Gdańsk 1989, t.2, s. 209-216.
[3] Konsorcjum Zeman-Dachy-Fasady Sp. z o.o., Opal Spółka z o.o. Spółka komandytowa: Wybrane rysunki projektu wykonawczego podziemnej stacji i dworca multimodalnego Łódź Fabryczna: ZEMI 1-PW4-DWK-BB-CME-16027-0.2. Świętochłowice 06.2014 r.
[4] Rabijasz M.: Wyciąg z analizy numerycznej połączeń rur z rozetą dla projektu wykonawczego podziemnej stacji i dworca multimodalnego Łódź Fabryczna (niepublikowane).
[5] PN-EN 1090-1+A1:2012: Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych. Część 1: Zasady oceny zgodności elementów konstrukcyjnych.
[6] PN-EN 1090-2+A12012: Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych.
[7] PN-EN 1993-1-1: 2006 +AC: 2009 + Ap1: 2010+NA:2010+A1:2014.07: Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[8] PN-EN 1993-1-3: 2008+NA:2010: Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-3: Reguły ogólne. Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach profilowanych na zimno.
[9] PN-EN 1993-1-8:2006+NA:2010+NA:2011+ Ap1: 2010 + Ap2: 2011: Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-8: Projektowanie węzłów.
[10] PN-EN 1011-1:2009 (tylko wersja angielska): Spawanie. Zalecenia dotyczące spawania metali. Część 1: Ogólne wytyczne dotyczące spawania łukowego.
[11] PN-EN 1011-2:2004/A1:2005: Spawanie. Wytyczne dotyczące spawania metali. Część 2: Spawanie łukowe stali ferrytycznych.
[12] PN-EN ISO 3834-1:2007 Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych - Część 1: Kryteria wyboru odpowiedniego poziomu wymagań jakości.
[13] PN-EN ISO 3834-2:2007 Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych - Część 2: Pełne wymagania jakości.
[14] PN-EN ISO 9018:2008: Badania niszczące spoin w metalach -- Badanie na rozciąganie złączy krzyżowych i zakładkowych.
[15] PN-EN ISO 9692-1:2014-02 (wersja angielska, jest wcześniejsza wersja polska): Spawanie i procesy pokrewne. Rodzaje przygotowania złączy. Część 1: Ręczne spawanie łukowe, spawanie łukowe elektrodą metalową w osłonie gazów, spawanie gazowe, spawanie metodą TIG i spawanie wiązką stali.
[16] PN-EN ISO 15609-1:2007: Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali -- Instrukcja technologiczna spawania. Część 1: Spawanie łukowe.
[17] PN-EN ISO 15613:2006: Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali. Kwalifikowanie na podstawie przedprodukcyjnego badania spawania/zgrzewania.
[18] PN-EN ISO 15614-1:2008: Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali - Badanie technologii spawania - Część 1: Spawanie łukowe i gazowe stali oraz spawanie łukowe niklu i stopów niklu.
[19] PN-EN ISO 6892-1: 2010: Metale-Próba rozciągania-Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia.
Podsumowanie
TYTUŁ:
Nietypowa konstrukcja spawanego węzła w jednowarstwowej kratownicy przestrzennej
AUTORZY:
Grzegorz GREMZA (1)
Jan ZAMOROWSKI (2)
AFILIACJE AUTORÓW:
(1) Politechnika Śląska
(2) Akademia Techniczno-Humanistyczna, Bielsko-Biała
WYDAWNICTWO:
Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2015.144
SŁOWA KLUCZOWE:
wykonanie konstrukcji, połączenia spawane, badania, normy
PEŁNY TEKST:
http://doi.prz.edu.pl/pl/pdf/biis/367
DOI:
10.7862/rb.2015.144
URL:
http://dx.doi.org/10.7862/rb.2015.144
PRAWA AUTORSKIE:
Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów