ZALECENIA PRZY WZMACNIANIU PRZEZ ZWI
KSZENIE
PRZEKROJÓW ELEMENTÓW, W
ZA
ÓW I POA

CZEC

Powiększanie przekrojów elementów odbywa się z reguły przez dospawanie
(rzadziej przez przyłączenie śrubami) nowych części z kształtowników
walcowanych na gorÄ…co lub z blach grubych. Jest po\
ądane projektować
wzmocnienia, spełniające następujące zalecenia:
1. Unikać wzmacniania przez zwiększenie przekroju konstrukcji silnie
obciÄ…\
onych w sposób dynamiczny lub podlegających intensywnemu
zmęczeniu wysokocyklowemu materiału. Wyczerpanie nośności elementów
i połączeń takich konstrukcji następuje w stanie sprę\
ystym, często
w sytuacjach, które spowodowały utratę plastycznych właściwości materiału,
przy czym spawanie i kształty nowych przekrojów wprowadzają karby
i zwiÄ…zanÄ… z nimi du\
Ä… koncentracjÄ™ naprÄ™\
eń.
2. Części dodane w elementach ściskanych osiowo lub rozciąganych osiowo nie
powinny powodować przesunięcia środka cię\
kości przekroju pręta. Gdy
takiej zmiany poło\
enia środka cię\
kości nie mo\
na uniknąć, to powstające
przesunięcie powinno być mo\
liwie małe, a wpływ skutków zaistnienia
mimośrodu nale\
y uwzględniać przy ocenie nośności elementu.
3. Części dodane w elementach ściskanych, rozciąganych lub zginanych
powinny być tak rozmieszczone, aby nie powodować zmiany przekroju
o jednej osi symetrii na przekrój bez takiej osi.
4. Nale\
y umo\
liwić pełne włączenie się dodanych części do przenoszenia
obciÄ…\
eń. Chodzi tu przede wszystkim o zapewnienie, \
e nastÄ…pi
uplastycznienie się przekrojów przy osiąganiu ich nośności, o zapobie\
enie
występowania poślizgu między nowymi i starymi częściami lub
o zapobie\
enie miejscowego przemieszczenia w złączach. Z tych powodów
nie nale\
y stosować połączeń na śruby w wykonaniu zgrubnym lub
średniodokładnym. Jest właściwe stosować połączenia cierne lub połączenia
na śruby o wysokiej wytrzymałości, sprę\
one.
5. Unikać tworzenia dodatkowych części jako elementów wielogałęziowych,
łączonych ze starymi częściami za pomocą przewiązek lub skratowania. Takie
dodatkowe części nie włączają się do pełnego przenoszenia obcią\
eń
sumarycznych, gdy\
nie dochodzi do łącznego uplastycznienia części
wzmacnianych i wzmacniajÄ…cych. W istniejÄ…cych elementach
wielogałęziowych nale\
y wzmacniać tylko istniejące gałęzie, ewentualnie
dodając między nimi nowe skratowania.
6. Preferować wzmacnianie pachwinowymi spoinami podłu\
nymi
(równoległymi do osi prętów). Lepiej jest unikać spoin poprzecznych lub
ograniczać ich wymiary, układając je przede wszystkim w strefach o małych
naprÄ™\
eniach normalnych w przekroju wzmacnianego elementu.
7. Unikać stosowania spoin czołowych ze względu na trudność wpasowania
dodatkowych części między istniejące elementy, które zwykle mają du\
e
imperfekcje, a często tak\
e trwałe odkształcenia. Spoiny czołowe mogą być
wyjątkowo stosowane, gdy dodawany element jest dołączany z boku (bez
wpasowania), a złącze nie wymaga ukosowania części istniejącego elementu.
Wówczas mo\
na zadowolić się ukosowaniem brzegu elementu dodawanego.
Jednak przy takim rozwiązaniu mogą występować du\
e odkształcenia
skurczowe z powodu spoiny, nie mającej dwóch osi symetrii. Spoiny czołowe
nie powinny występować, gdy wzmacnianie za pomocą spawania odbywa się
pod du\
ym obciÄ…\
eniem.
8. Unikać prostowania elementów zniekształconych w istniejącej konstrukcji
pod obciÄ…\
eniem. Bardziej właściwe jest pozostawienie uszkodzenia
i uwzględnienie jego wpływu przy ocenie nośności wzmacnianego elementu.
Prostowanie na gorÄ…co jest mo\
liwe przy braku obciÄ…\
enia pod warunkiem
nie wprowadzenia innych zniekształceń do naprawianego elementu. To
powinno więc odbywać się po demonta\
u konstrukcji.
9. Spoiny, je\
eli jest to mo\
liwe, powinny być układane w pozycji nabocznej lub
pionowej. Układanie w pozycji podolnej spoin pachwinowych na istniejącej
konstrukcji na ogół nie jest spotykane. Nale\
y unikać ich wykonywania w
pozycji pułapowej, a zezwalać na takie wykonanie tylko w sytuacjach nie
dających się uniknąć.
10. Spoiny umieszczać w miejscach dogodnych do ich uło\
enia i dostępnych do
kontroli.
11. Spoiny pachwinowe powinny być oddalone od nitów tak, aby podczas
spawania nie następowało nadmierne nagrzewanie nitów, a więc nie nale\
y
doprowadzać do temperatury powodującej zanik zakleszczenia połączenia.
Odległość od brzegu główki nita do brzegu spoiny powinna wynosić nie
mniej ni\
10 do 15 mm pod warunkiem układania warstw spoin cienkimi
elektrodami.
12. Wzmacnianie wykonywać przy takim obcią\
eniu konstrukcji, aby naprÄ™\
enia
normalne w przekrojach konstrukcji istniejÄ…cej przy wykonywaniu spoin
wynosiÅ‚y à d" 0,4 fd (gdzie fd - wytrzymaÅ‚ość obliczeniowa stali elementu
wzmacnianego). Gdy doprowadzenie do takiego stanu nie jest
przewidywane, to zezwala się na układanie spoin pod obcią\
eniem, lecz przy
à d" 0,8 fd
naprÄ™\
eniach z równoczesnym szczegółowym opracowaniem
wytycznych prowadzenia robót pod kierunkiem specjalisty in\
yniera
spawalnika.
13. Unikać wzmacniania konstrukcji z kształtowników giętych na zimno, gdy\

materiał takich elementów ulega z biegiem czasu przyśpieszonemu starzeniu
i wykazuje skłonność do kruchego pękania nawet w blachach dość cienkich.
14. Unikać układania spoin w takich miejscach kształtowników walcowanych na
gorąco, w których następuje gromadzenie się zanieczyszczeń (segregacja
szkodliwych składników stopowych) podczas procesu walcowania.
15. Stosować ciągłe spoiny pachwinowe, a końce dodanych elementów
hermetycznie zasklepiać, gdy podczas spawania są tworzone przekroje
wewnÄ…trz puste. Gdy elementy dodane stykajÄ… siÄ™ z istniejÄ…cÄ… konstrukcjÄ…
w powierzchniach przylgowych, to mo\
na układać spoiny pachwinowe
przerywane, ale tylko, gdy środowisko wewnątrz budynku nie przyczyni się
do wzmo\
onej korozji w płaszczyznach styku. Odcinki między spoinami
przerywanymi powinny być wówczas uszczelnione przed przenikaniem
korozji pod części dodane przy wzmacnianiu.
16. Wykazywać ostro\
ność wzmacniania za pomocą spawania elementów ze
stali, produkowanej przed rokiem 1910 oraz ze stali o du\
ej zawartości
węgla.
Odstępstwa od wyszczególnionych zaleceń powinny być szczegółowo
rozpatrywane, zachowanie się elementów przy zezwoleniu i odstępstwa troskliwie
analizowane, a decyzje nacechowane ostro\
nością.
Trzeba jednak ju\
teraz, bez omówienia szczegółowych sytuacji stwierdzić, \
e
prostota rozwiązań konstrukcyjnych wzmacniania przez zwiększenie przekrojów
i nieuciÄ…\
liwe ich wykonanie jest niemo\
liwe przy spełnieniu wszystkich
omówionych zaleceń i wskazań.