POLITECHNIKA WROCAAWSKA WYDZIAA BUDOWNICTWA LDOWEGO I WODNEGO ANTONI BIEGUS PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDAUG EUROKODU 3 CZŚĆ 5 POACZENIA SPAWANE WYKAADY WROCAAW 2012 ANTONI BIEGUS PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDAUG EUROKODU 3 CZŚĆ 5 POACZENIA SPAWANE SPIS TREÅšCI 1. Charakterystyka ogólna poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych .......................................................... 4 2. Spawalność stali .............................................................................................................. 6 3. PodziaÅ‚ spoin i zÅ‚Ä…czy spawanych & ............................................................................. 9 3.1. Klasyfikacja spoin ................................................................................................. 9 3.2. Spoiny czoÅ‚owe ..................................................................................................& 12 3.3. Spoiny pachwinowe ..........................................................................................& 16 4. Obliczanie noÅ›noÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych ..............................................................& 20 4.1. ZaÅ‚o\enia i zasady obliczania spoin ........................................................... 20 4.2. NoÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych ..............................................& 23 4.3. NoÅ›ność obliczeniowa spoin czoÅ‚owych ........................................................... 25 4.4. NoÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych obwodowych .............................. 26 4.5. NoÅ›ność obliczeniowa spoin otworowych ......................................................... 26 4.6. Obliczanie poÅ‚Ä…czeÅ„ zakÅ‚adkowych obciÄ…\onych osiowo .............................. 27 4.7. Obliczanie zÅ‚o\onych poÅ‚Ä…czeÅ„ ze spoinami pachwinowymi ......................... 28 4.8. PoÅ‚Ä…czenia z pasem bez \eber ............................................................................ 31 5. Uwagi koÅ„cowe ............................................................................................................ 33 Literatura ........................................................................................................................ 35 P O D Z I K O W A N I E P O D Z I K O W A N I E P O D Z I K O W A N I E P O D Z I K O W A N I E Autor serdecznie dziÄ™kuje Panu dr. in\. Dariuszowi Czepi\akowi za trud korekty pracy i wniesione uwagi redakcyjne oraz merytoryczne PoÅ‚Ä…czenia spawane 1.Charakterystyka ogólna poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych Stalowe ustroje noÅ›ne budowli sÄ… realizowane dwuetapowo. W pierwszym etapie, w wy- twórniach konstrukcji stalowych poszczególne elementy skÅ‚adowe konstrukcji (ksztaÅ‚towniki, blachy) Å‚Ä…czy siÄ™ w podzespoÅ‚y monta\owe, które noszÄ… nazwÄ™ elementów wysyÅ‚kowo- monta\owych. PodziaÅ‚ ustroju noÅ›nego na podzespoÅ‚y monta\owe wynika z ograniczeÅ„ gaba- rytów Å›rodków transportowych oraz skrajni drogowych i kolejowych. W drugim etapie, po przetransportowaniu elementów wysyÅ‚kowo-monta\owych na plac budowy, sÄ… one scalane w docelowy ustrój noÅ›ny. PoÅ‚Ä…czenia monta\owe elementów wysyÅ‚kowo-monta\owych na bu- dowie sÄ… najczęściej typu rozbieralnego i wykonuje siÄ™ je na Å›ruby. AÄ…czenie elementów skÅ‚a- dowych (ksztaÅ‚towników walcowanych, blach, itp.) w podzespoÅ‚y monta\owe w wytwórniach konstrukcji stalowych uzyskuje siÄ™ przede wszystkim w wyniku spawania, (w przypadku kon- strukcji cienkoÅ›ciennych równie\ przez zgrzewanie) i sÄ… to poÅ‚Ä…czenia nierozbieralne. Spawa- nie jest jednÄ… z podstawowych technik wytwarzania konstrukcji stalowych. Rys. 1. Schemat procesu powstawania spoin Spawanie jest procesem Å‚Ä…czenia, w którym przez dziaÅ‚anie skoncentrowanego zródÅ‚a cie- pÅ‚a nastÄ™puje lokalne stopienie Å‚Ä…czonych elementów metalowych po obu stronach linii zÅ‚Ä…- cza. Zazwyczaj podczas spawania nastÄ™puje tak\e dodanie spoiwa, którym jest metal o skÅ‚a- dzie chemicznym zbli\onym do skÅ‚adu chemicznego spawanych elementów. Spoiwo ulega stopieniu i wymieszaniu z ciekÅ‚ym materiaÅ‚em rodzimym, tworzÄ…c tzw. jeziorko spawalnicze. Po odjÄ™ciu (lub przemieszczeniu) zródÅ‚a ciepÅ‚a jeziorko spawalnicze wychÅ‚adza siÄ™ i krystali- zuje, przeksztaÅ‚cajÄ…c siÄ™ w spoinÄ™, która trwale i w sposób nierozÅ‚Ä…czny zespala elementy ze sobÄ…. Takie spajanie materiaÅ‚u wymaga u\ycia skoncentrowanego zródÅ‚a ciepÅ‚a, wytwarzajÄ…cego temperaturÄ™ przewy\szajÄ…cÄ… topienie stali wiÄ…zki energii cieplnej za pomocÄ… spawalniczych zródeÅ‚ ciepÅ‚a (temperatura topienia stali to okoÅ‚o 1400÷1534oC). WspółczeÅ›nie stosowanymi zródÅ‚ami ciepÅ‚a przy spawaniu sÄ… Å‚uk elektryczny, strumieÅ„ plazmy bÄ…dz promieÅ„ lasera. W przeszÅ‚oÅ›ci stosowano równie\ pÅ‚omieÅ„ powstajÄ…cy w wyniku spalania gazów palnych w at- mosferze tlenu. JeÅ›li pod wpÅ‚ywem wysokiej temperatury brzegi Å‚Ä…czonych elementów ulegajÄ… stopieniu (tj. sÄ… doprowadzone do stanu pÅ‚ynnego) mówi siÄ™ o spawaniu, jeÅ›li zaÅ› tylko do stanu pla- stycznego ( ciastowatego ) i poÅ‚Ä…czenie wymaga docisku, to mamy do czynienia ze zgrzewa- niem. Spawanie wymaga zazwyczaj doprowadzenia dodatkowego materiaÅ‚u o skÅ‚adzie chemicz- nym zbli\onym do materiaÅ‚u części Å‚Ä…czonych, zgrzewanie zaÅ› nie. ZÅ‚Ä…cze powstaÅ‚e z metalu stopionego podczas procesu spawania nazywa siÄ™ spoinÄ…. MateriaÅ‚ elementów Å‚Ä…czonych jest nazywany materiaÅ‚em rodzimym. Dodatkowy metal doprowadzony do spawania nazywa siÄ™ spoiwem, otrzymany ze spoiwa, nosi nazwÄ™ stopiwa. Spoina obejmuje przetopiony materiaÅ‚ rodzimy oraz dodatkowy (stopiwo). Celem spawania jest uzyskanie zÅ‚Ä…cza spajanych elementów o wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach mechanicz- nych, fizycznych i chemicznych zbli\onych do materiaÅ‚u rodzimego. Dlatego te\ zaleca siÄ™, aby dodawane do spawania spoiwo miaÅ‚o odpowiednio lepsze wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci, zwÅ‚aszcza odno- szÄ…ce siÄ™ do plastycznoÅ›ci. Wówczas wytrzymaÅ‚ość poprawnie wykonanego poÅ‚Ä…czenia spa- wanego przy obciÄ…\eniu statycznym jest nie mniejsza od wytrzymaÅ‚oÅ›ci materiaÅ‚u rodzimego. WytrzymaÅ‚ość zmÄ™czeniowa spoin, ze wzglÄ™du na nieuniknione w zÅ‚Ä…czu karby postaciowe i strukturalne, jest z reguÅ‚y mniejsza. ZwiÄ™kszenie wytrzymaÅ‚oÅ›ci zmÄ™czeniowej spoin uzysku- je siÄ™ przez obróbkÄ™ cieplnÄ… (normalizacjÄ™ i wy\arzanie odprÄ™\ajÄ…ce) oraz mechanicznÄ… (mÅ‚otkowanie, zeszlifowanie nadlewu spoiny czoÅ‚owej lub odpowiednie zakoÅ„czenia spoiny pachwinowej). Spawanie jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym sposobem Å‚Ä…czenia wyrobów sta- lowych. PoÅ‚Ä…czenia spawane charakteryzujÄ… siÄ™ licznymi zaletami w porównaniu z innymi metodami Å‚Ä…czenia. Do najwa\niejszych zalet nale\Ä…: " Å‚atwość i szybkość wykonania poÅ‚Ä…czeÅ„ wskutek mniejszej pracochÅ‚onnoÅ›ci (brak tra- sowania, wiercenia otworów itp., które wystÄ™puje w poÅ‚Ä…czeniach na Å›ruby), " mo\liwość peÅ‚nej automatyzacji procesu Å‚Ä…czenia elementów i uniwersalność zastoso- wania do wszystkich rodzajów konstrukcji, " wysoka wytrzymaÅ‚ość i niezawodność poÅ‚Ä…czeÅ„ Å‚atwe uzyskiwanie zÅ‚Ä…cz, których no- Å›ność jest równa noÅ›noÅ›ci Å‚Ä…czonych elementów; wykonawstwo w warsztacie umo\li- wia przemysÅ‚owÄ… kontrole jakoÅ›ci, gwarantujÄ…cÄ… wysokÄ… niezawodność, " mo\liwość zwiÄ™kszenia asortymentu przekrojów poprzecznych prÄ™tów w konstrukcjach (przekroje rurowe, skrzynkowe, teowe itp.), " mniejszy ciÄ™\ar Å‚Ä…czników w porównaniu z poÅ‚Ä…czeniami nitowymi i Å›rubowymi, " zmniejszenie liczby nakÅ‚adek, blach wÄ™zÅ‚owych itp. w poÅ‚Ä…czeniach, " Å‚atwość wykonania zabezpieczeÅ„ antykorozyjnych i przeciwpo\arowych, " Å‚atwość wzmocnienia zrealizowanych konstrukcji. Natomiast do wad poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych nale\y zaliczyć: " trudnoÅ›ci zwiÄ…zane ze spawaniem stali o du\ej zawartoÅ›ci wÄ™gla oraz niektórych stali stopowych, a tak\e grubych blach, " wprowadzanie energii cieplnej w spawany materiaÅ‚ zmienia strukturÄ™ materiaÅ‚u powo- dujÄ…c niejednorodność strukturalnÄ… i mechanicznÄ… zÅ‚Ä…cza, " powstawanie dodatkowych naprÄ™\eÅ„ i odksztaÅ‚ceÅ„ spawalniczych, " konieczność wykonywania spoin przez wykwalifikowanych spawaczy i pod staÅ‚Ä… kon- trolÄ… nadzoru technicznego, " wysoki koszt materiałów i urzÄ…dzeÅ„ stosowanych przy spawaniu. 2. Spawalność stali Rozmaite stale reagujÄ… w odmienny sposób na proces spawania. Zdolność stali do utwo- rzenia poÅ‚Ä…czenia spawanego speÅ‚niajÄ…cego wymagania eksploatacyjne nazywa siÄ™ spawalno- Å›ciÄ…. PoÅ‚Ä…czenia spawane bÄ™dzie bezpieczne nie tylko wtedy, gdy stal jest spawalna, ale rów- nie\ gdy zastosuje siÄ™ wÅ‚aÅ›ciwÄ… technologiÄ™ spawania, a tak\e odpowiedniÄ… konstrukcjÄ™ zÅ‚Ä…- cza. Istotnym zagadnieniem jest problem spawalnoÅ›ci, czyli najogólniej biorÄ…c przydatnoÅ›ci stali na konstrukcje spawane. Jest to cecha zwiÄ…zana nie tylko z rodzajem spawanego materia- Å‚u (m.in. jego skÅ‚adu chemicznego) ale zale\y tak\e od intensywnoÅ›ci wprowadzania ciepÅ‚a podczas spawania, szybkoÅ›ci chÅ‚odzenia elementu po procesie spawania, technologii spawa- nia oraz parametrów konstrukcyjnych zÅ‚Ä…cza (gruboÅ›ci elementu, sztywnoÅ›ci konstrukcji itp.). Spawalność jest pojÄ™ciem zÅ‚o\onym, gdy\ zale\y od du\ej liczby czynników, tak \e ujÄ™cie ich wpÅ‚ywu w sposób syntetyczny nie jest mo\liwe. Jest to kompleksowa charakterystyka me- talu rodzimego i dodatkowego oraz technologii Å‚Ä…czenia. JednoczeÅ›nie spawalność jest pojÄ™- ciem wzglÄ™dnym, tzn. niektóre stale mogÄ… być nieprzydatne na konstrukcje spawane jednÄ… metodÄ…, a stajÄ… siÄ™ przydatne przy spawaniu innÄ… metodÄ…. Podobnie na przykÅ‚ad zawartość jednego skÅ‚adnika w stali mo\e być ze wzglÄ™du na u\ycie jednego gatunku elektrod uznana za niedopuszczalnÄ…, podczas gdy w przypadku innego gatunku elektrod zawartość tego skÅ‚adnika nie bÄ™dzie przeszkadzać. Niekiedy dziÄ™ki zabiegom dodatkowym, na przykÅ‚ad podgrzewaniu podczas spawania, mo\na wykonać poÅ‚Ä…czenia stali, w standardowych warunkach uznawanej za nie spawalnÄ…. Dlatego zamiast rozpatrywać pojÄ™cie spawalnoÅ›ci ogólnej, praktyczniej jest rozwa\ać je w zakresie szczegółowym. Wtedy spawalność mo\na klasyfikować jako: meta- lurgicznÄ…, konstrukcyjnÄ… i technologicznÄ…. Spawalność metalurgiczna zale\y od sposobu wytworzenia stali, jej skÅ‚adu chemicznego i struktury, stopnia uspokojenia, sposobu obróbki elementów, rodzaju spoiwa itp. Spawalność konstrukcyjna jest zwiÄ…zana z szeregiem innych cech, do których mo\na zali- czyć: stopieÅ„ sztywnoÅ›ci konstrukcji i mo\liwość swobody odksztaÅ‚ceÅ„ elementów spawa- nych, grubość tych elementów oraz grubość, dÅ‚ugość i rozmieszczenie spoin, sposób ksztaÅ‚- towania wÄ™złów i elementów z wyeliminowaniem miejsc podatnych na pÄ™kniÄ™cia, zapewnie- nie mo\liwoÅ›ci wstÄ™pnego podgrzewania i wy\arzania elementów Å‚Ä…czonych. Spawalność technologiczna okreÅ›la wymagania dotyczÄ…ce wyboru procesów spawania, doboru parametrów spawania, przyjÄ™cia kolejnoÅ›ci wykonywania spoin, a tak\e zastosowania metody obróbki cieplnej i mechanicznej spoin. Najczęściej operuje siÄ™ pojÄ™ciem spawalnoÅ›ci metalurgicznej stali, zale\nej od skÅ‚adu che- micznego. JeÅ›li stal ma nieodpowiedni skÅ‚ad chemiczny, to zÅ‚Ä…cze spawane staje siÄ™ skÅ‚onne do kruchych pÄ™knięć. W przypadku stali konstrukcyjnych pojÄ™cie spawalnoÅ›ci jest zwykle upraszczane do za- gadnienia uzyskania spawanego zÅ‚Ä…cza bez pÄ™knięć. W zale\noÅ›ci od technologii spawania rozró\nia siÄ™ pÄ™kniÄ™cia gorÄ…ce (krystalizacyjne), pÄ™kniÄ™cia zimne, pÄ™kniÄ™cia lamelarne, pÄ™k- niÄ™cia zmÄ™czeniowe i kruche (rys. 2). Rys. 2. PÄ™kniÄ™cie: a) gorÄ…ce, b) zimne, c) lamelarne PÄ™kniÄ™cia gorÄ…ce (krystalizacyjne) sÄ… pÄ™kniÄ™ciami miÄ™dzykrystalicznymi zachodzÄ…cymi w temperaturze okoÅ‚o 1200 ÷1350oC zbli\onej do temperatury krystalizacji jeziorka spawalni- czego. Najczęściej sÄ… to pÄ™kniÄ™cia w linii Å›rodkowej spoiny. PrzyczynÄ… ich powstawania sÄ… zanieczyszczenia zwiÄ…zkami siarki i fosforu krystalizujÄ…cej spoiny. W poczÄ…tkowej fazie sty- gniÄ™cia spoiny, (gdy zakoÅ„czyÅ‚ siÄ™ proces krystalizacji ciekÅ‚ego materiaÅ‚u a na granicach ziarn pozostaÅ‚a ciekÅ‚a eutektyka stopu Fe-S) powstajÄ…ce naprÄ™\enia skurczowe powodujÄ… rozrywa- nie materiaÅ‚u, zaczynajÄ…c, od miejsca eutektyki, nie stawiajÄ…cej \adnego oporu mechaniczne- go. Unikanie nisko topliwej eutektyki polega na neutralizowaniu siarki za pomocÄ… manganu. Stal jest odporna na pÄ™kniÄ™cia gorÄ…ce wtedy, gdy stosunek zawartoÅ›ci manganu do siarki jest w niej nie mniejszy od 25, a wskaznik odpornoÅ›ci na pÄ™kanie gorÄ…ce Hcs < 4, przy czym Si Ni S + P + + 25 100 HCS = 1000 , (1) 3Mn + Cr + Mo + V gdzie: C, Mn, Cr, ... poszczególne pierwiastki stopowe w procentach.. PÄ™kniÄ™cia zimne powstajÄ… po caÅ‚kowitym skrzepniÄ™ciu roztopionego metalu w koÅ„cowej fazie stygniÄ™cia lub tu\ po caÅ‚kowitym ostygniÄ™ciu, lub po upÅ‚ywie pewnego czasu po zakoÅ„- czeniu spawania (tzw. pÄ™kniÄ™cia zimne). WystÄ™pujÄ… one najczęściej obok spoiny w strefie wpÅ‚ywu ciepÅ‚a materiaÅ‚u lub te\ w strefie wtopienia. Ich nazwa bierze siÄ™ stÄ…d, \e pojawiajÄ… siÄ™ one dopiero po ostygniÄ™ciu zÅ‚Ä…cza, a czasami nawet kilka godzin po spawaniu (stÄ…d kon- trole spoin nale\y przeprowadzać dopiero po 16 godzinach od ukoÅ„czenia spawania). Przy- czynÄ… ich pojawienia siÄ™ jest równoczesne wystÄ™powanie trzech czynników: - wzrostu twardoÅ›ci i spadku ciÄ…gliwoÅ›ci w obszarze strefy wpÅ‚ywu ciepÅ‚a, - wystÄ™powanie wodoru w spoinie, - wystÄ™powanie pospawalniczego stanu naprÄ™\eÅ„ i odksztaÅ‚ceÅ„. MiarÄ… odpornoÅ›ci stali na pÄ™kniÄ™cia zimne jest równowa\nik wÄ™gla Mn Cr + V Mo Ni Cu P Ce = C + + + + + + + 0,0024t , (2) 6 5 4 15 13 2 gdzie: C, Mn, Cr, ... poszczególne pierwiastki stopowe w procentach, t uÅ›redniona grubość elementów Å‚Ä…czonych w milimetrach. SkÅ‚onność stali do tworzenia twardej struktury martenzytu podczas stygniÄ™cia austenitu ro- Å›nie ze wzrostem zawartoÅ›ci wÄ™gla. Je\eli C < 0,20% i Ce < 0,4 , to stal jest dobrze spawalna, a je\eli Ce > 0,6 , to stal nie jest spawalna. Dla wartoÅ›ci poÅ›rednich równowa\nika, tzn. Ce = 0,4 ÷ 0,6 , stal jest spawalna warunkowo. Nale\y wówczas zastosować odpowiedniÄ… technologiÄ™ spawania, spowalniajÄ…cÄ… odpÅ‚yw ciepÅ‚a, jak np. poprzez zwiÄ™kszonÄ… energiÄ™ spa- walniczego zródÅ‚a ciepÅ‚a lub wstÄ™pne podgrzewanie materiaÅ‚u wzdÅ‚u\ brzegów Å‚Ä…czonych. PÄ™kniÄ™cia lamelarne powstajÄ…, gdy naprÄ™\enia skurczowe dziaÅ‚ajÄ… w kierunku po grubo- Å›ci blach. MajÄ… one najczęściej postać uskokowÄ… (schodkowÄ…). Na ich tworzenie siÄ™ wpÅ‚ywa istnienie naprÄ™\eÅ„ prostopadÅ‚ych do powierzchni blachy i skÅ‚onność blach do tego typu pÄ™ka- nia, wywoÅ‚ana najczęściej wtrÄ…ceniami niemetalicznymi. Jednym z podstawowych sposobów zapobiegania takiej postaci zniszczenia jest odpowiednie uksztaÅ‚towanie spoiny, a przede wszystkim wybór odpowiedniego gatunku stali na konstrukcje obiektu. Zagadnienie doboru stali ze wzglÄ™du na ciÄ…gliwość miÄ™dzywarstwowÄ… omówiono w PN-EN 1993-1-10: 2007 Eu- rokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 10: Dobór stali ze wzglÄ™du na odpor- ność na kruche pÄ™kanie i ciÄ…gliwość miÄ™dzywarstwowÄ…. PÄ™kniÄ™cia zmÄ™czeniowe i kruche nie nalezÄ… Å›ciÅ›le do uszkodzeÅ„ technologicznych zwiÄ…- zanych ze spawaniem. Zale\Ä… one głównie od sposobu obciÄ…\enia konstrukcji, choć proces spawania ma wpÅ‚yw na odporność (trwaÅ‚ość) zmÄ™czeniowÄ…. Spawalność stali konstrukcyjnych zale\y przede wszystkim od ich gatunku. Stale niesto- powe wg PN-EN 10025-2 mo\na uwa\ać za stale Å‚atwo spawalne, gdy grubość spawanych części nie przekracza 25 mm. W przypadku wiÄ™kszych gruboÅ›ci elementów wykonanych z ta- kich stali nale\y stosować odpowiedniÄ… technologie spawania. Równie\ spawanie stali kon- strukcyjnych, drobnoziarnistych po normalizowaniu lub walcowaniu normalizujÄ…cym wg PN- EN 10025-3 wymaga stosowania odpowiedniej technologii spawania. W zale\noÅ›ci od spawalniczego zródÅ‚a ciepÅ‚a spawanie dzieli siÄ™ na gazowe i elektryczne. W pierwszym przypadku ciepÅ‚o wytwarza spalajÄ…cy siÄ™ gaz (acetylen, wodór, metan), nato- miast w drugim Å‚uk elektryczny, strumieÅ„ plazmy, strumieÅ„ elektronów, strumieÅ„ fotonów. 3. PodziaÅ‚ spoin i zÅ‚Ä…czy spawanych 3.1. Klasyfikacja spoin Spoiny klasyfikuje siÄ™ w zale\noÅ›ci od konstrukcji, sposobu wykonania, poÅ‚o\enia i pracy. Pod wzglÄ™dem konstrukcyjnym oraz z uwagi na ksztaÅ‚t przekroju poprzecznego rozró\nia siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce rodzaje spoin: czoÅ‚owe (rys. 3a), pachwinowe (rys. 3b), szerokobruzdowe (rys. 3c) i obwodowe (rys. 4a) i otworowe (rys. 4b). Najwa\niejsze z punktu widzenia kon- strukcyjnego sÄ… spoiny czoÅ‚owe i pachwinowe. Rys. 3. Rodzaje spoin: a czoÅ‚owe, b pachwinowe, c szerokobruzdowe; 1, 2 Å‚Ä…czone elementy, 3 spoina Rys. 4. Spoiny obwodowe (a) i otworowe (b): 1, 2 Å‚Ä…czone elementy, 3 spoina pachwinowa Spoiny czoÅ‚owe (rys. 3a) sÄ… najczęściej ukÅ‚adane w specjalnych rowkach utworzonych w zukosowanych brzegach Å‚Ä…czonych elementów. Uzyskuje siÄ™ je podczas Å‚Ä…czenia elementów, poÅ‚o\onych zwykle w jednej pÅ‚aszczyznie, w wyniku wypeÅ‚nienia przestrzeni miedzy nimi, gdy brzeg przynajmniej jednego z Å‚Ä…czonych elementów jest przetopiony na caÅ‚ej gruboÅ›ci. SpoinÄ™ czoÅ‚owÄ… z peÅ‚nym przetopem definiuje siÄ™ jako spoinÄ™, która ma caÅ‚kowity przetop i jest wtopiona w materiaÅ‚ rodzimy na caÅ‚ej gruboÅ›ci t zÅ‚Ä…cza. Spoina czoÅ‚owa z niepeÅ‚nym przetopem (rys. 5a) ma gÅ‚Ä™bokość mniejszÄ… od caÅ‚kowitej gruboÅ›ci t materiaÅ‚u rodzimego. Spoiny czoÅ‚owe przerywane nie powinny być stosowane. Spoiny pachwinowe (rys. 3b) ukÅ‚ada siÄ™ w rowkach naturalnych, powstajÄ…cych miÄ™dzy powierzchniami Å‚Ä…czonych elementów. SÄ… one z reguÅ‚y Å‚atwe do wykonania, gdy\ nie wyma- gajÄ… ukosowania brzegów. Jednak w porównaniu ze spoinami czoÅ‚owymi praca zÅ‚Ä…cza, w któ- rym zastosowano spoiny pachwinowe jest gorsza (szczególnie w konstrukcjach obciÄ…\onych dynamicznie) z uwagi na nierównomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w poÅ‚Ä…czeniu. Rys. 5. Spoina: czoÅ‚owa z niepeÅ‚nym przetopem (a) oraz pachwinowa z gÅ‚Ä™bokim przetopem (b) W przypadku spoin pachwinowych obwodowych (rys. 4a) Å›rednica otworu okrÄ…gÅ‚ego d lub szerokoÅ›ci otworu owalnego spoiny pachwinowej obwodowej nie powinna być mniejsza od czterokrotnej gruboÅ›ci t blachy z otworem: d > 4t . SpoinÄ™ otworowe (czopowe) mogÄ… być stosowane jako Å›cinane, w celu zapobie\enia wybrzuszeniu lub separacji części zakÅ‚ad- kowych lub jako zÅ‚Ä…cza poÅ›rednie w elementach zÅ‚o\onych. Åšrednica otworu okrÄ…gÅ‚ego spo- iny otworowej powinna być, co najmniej o 8 mm wiÄ™ksza ni\ grubość blachy zawierajÄ…cej otwór. Na rys. 6 pokazano nazwy poszczególnych stref poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych, w fazie przygoto- wania brzegów oraz wykonanym Rys. 6. Elementy zÅ‚Ä…cza przed i po wykonaniu PodziaÅ‚ spoin ze wzglÄ™du na pozycjÄ™ w czasie spawania (rys. 7a) jest nastÄ™pujÄ…cy: podolna (rys. 7b), naboczna (rys. 7c), naÅ›cienna (rys. 7d), okapowa (rys. 7e), puÅ‚apowa (rys. 7f), pio- nowa (rys. 7g). NajdogodniejszÄ… do wykonania spoiny jest pozycja podolna, zapewniajÄ…ca dobrÄ… jakość spoiny, natomiast najtrudniejsza jest pozycja puÅ‚apowa (sufitowa), w której trudno jest zapewnić dobrÄ… jakość spoiny. Z uwagi na charakter pracy (wytÄ™\enia) spoin mo\na wyró\nić dwie kategorie: spoiny no- Å›ne (konstrukcyjne, które przenoszÄ… siÅ‚y wewnÄ™trzne w Å‚Ä…czonym przekroju i nale\y je obli- czać) oraz spoiny sczepne (o wymiarach minimalnych, sÅ‚u\Ä…ce do monta\owego Å‚Ä…czenia elementów, których nie oblicza siÄ™). Ze wzglÄ™du na sposób wykonania spoin pachwinowych mo\na wyró\nić spoiny ciÄ…gÅ‚e tj. uÅ‚o\one bez przerw miÄ™dzy nimi i przerywane z przerwami miÄ™dzy nimi. Spoiny czoÅ‚owe wykonuje siÄ™ tylko jako ciÄ…gÅ‚e. Rys. 7. Pozycje spawania usytuowanie spoin (opis w tekÅ›cie) 3.2. Spoiny czoÅ‚owe Spoiny czoÅ‚owe powstajÄ… podczas Å‚Ä…czenia elementów, poÅ‚o\onych zwykle w jednej pÅ‚asz- czyznie, w wyniku wypeÅ‚nienia przestrzeni miedzy tymi elementami, gdy brzeg przynajmniej jednego z dwu Å‚Ä…czonych elementów jest przetopiony na caÅ‚ej gruboÅ›ci. W celu przetopienia elementu na caÅ‚Ä… grubość za pomocÄ… minimalnej iloÅ›ci energii cieplnej nale\y odpowiednio zukosować jego brzeg (rys. 8). KsztaÅ‚t ukosowania zale\y od gruboÅ›ci elementu t oraz od tego czy bÄ™dzie podczas spawania swobodny dostÄ™p do tego brzegu z obydwu stron. Rys. 8. CiÄ™cie i ukosowanie: a pojedynczym palnikiem, b gÅ‚owicÄ… trójpalnikowÄ… (nu- mery palników oznaczajÄ… kolejność ciÄ™cia) Gdy podczas spawania mo\liwy jest dostÄ™p tylko z jednej strony, wówczas takÄ… spoinÄ™ na- zywa siÄ™ spoinÄ… jednostronnÄ…, a je\eli bÄ™dzie dostÄ™p z obu stron spoinÄ… dwustronnÄ…. Blachy cienkie (o gruboÅ›ci t < 4 mm przy jednostronnym dostÄ™pie oraz t < 8 mm przy dwustronnym dostÄ™pie) nie wymagajÄ… ukosowania brzegów. Utworzona spoina nosi nazwÄ™ spoiny typu I. KsztaÅ‚t ukosowania w przekroju poprzecznym przez zÅ‚Ä…cze zale\y głównie od gruboÅ›ci bla- chy. Najczęściej jest to odciÄ™cie pryzmatu jednostronnego lub dwu pryzmatów od brzegu za pomocÄ… palnika acetylenowo-tlenowego, przesuwanego mechanicznie. Stosuje siÄ™ te\ ukoso- wanie za pomocÄ… obróbki skrawaniem. Po zestawieniu obydwu elementów do spawania z pewnym przeÅ›witem otrzymuje siÄ™ jeden lub dwa rowki spawalnicze (rys. 8). Rowek zapeÅ‚nia siÄ™ stopiwem, tzn. materiaÅ‚em natopionym ze spoiwa. PowierzchniÄ™ spo- iny od strony spawania nazywa siÄ™ licem spoiny, a od strony gardzieli rowka graniÄ… spoiny (rys. 9c). Spoiny czoÅ‚owe, Å‚Ä…czÄ…ce elementy o gruboÅ›ci wiÄ™kszej od 6 mm wykonuje siÄ™ wie- lowarstwowo (rys. 9b), przy czym w miarÄ™ wzrostu szerokoÅ›ci warstwy wykonuje siÄ™ jÄ… wie- loÅ›ciegowo (warstwa graniowa i kilka nastÄ™pnych sÄ… wykonywane jako jednoÅ›ciegowe). GÅ‚Ä™- bokość przetopienia materiaÅ‚u rodzimego przy Å›ciankach rowka nazywa siÄ™ wtopem spoiny. Spoiny wykonywane jednostronnie mogÄ… mieć wady w postaci nieprzetopienia grani, co jest zwiÄ…zane z niemo\noÅ›ciÄ… odpowiedniego dojÅ›cia elektrody. Rys. 9. Oznaczenia: a rowka spawalniczego i b spoiny Aby uzyskać dobre przetopienie na caÅ‚ej gruboÅ›ci Å‚Ä…czonych elementów nale\y odpowied- nio zukosować ich krawÄ™dzie. KsztaÅ‚t ukosowania krawÄ™dzi blach zale\y przede wszystkim od gruboÅ›ci i rodzaju spawanego zÅ‚Ä…cza. Rodzaje ukosowaÅ„ i oznaczenia spoin czoÅ‚owych przedstawiono na rys. 10. Na rysunkach wykonawczych spoiny czoÅ‚owe oznacza siÄ™ symbo- lami I, V, Y, 2V, X, U, 2U, K adekwatnie do ksztaÅ‚tu ukosowanie Å‚Ä…czonych krawÄ™dzi ele- mentów. Rys. 10. Rodzaje ukosowaÅ„ i oznaczenia spoin czoÅ‚owych AÄ…czÄ…c elementy o ró\nych gruboÅ›ciach stosuje siÄ™ albo spoinÄ™ niesymetrycznÄ…, gdy ró\ni- ca gruboÅ›ci jest nie wiÄ™ksza ni\ 10 mm, albo stosuje siÄ™ podwójne ukosowanie grubszej bla- chy, gdy ró\nica gruboÅ›ci jest wiÄ™ksza ni\ 10 mm (rys. 11). Nachylenie pÅ‚aszczyzny przechodzÄ…cej przez krawÄ™dzie górne rowka lub nachylenie dru- giej pÅ‚aszczyzny ukosu wynosi nie wiÄ™cej ni\ 1:1 w konstrukcjach obciÄ…\onych statycznie oraz 1:4 w konstrukcjach obciÄ…\onych dynamicznie (rys. 11). Podwójnego ukosowania grub- szej blachy mo\na uniknąć, jeÅ›li mo\na elementy poÅ‚Ä…czyć współosiowo. Wykonuje siÄ™ wów- czas obustronnÄ… spoinÄ™ symetrycznÄ…. Na poczÄ…tku i koÅ„cu spoiny czoÅ‚owej, od strony lica powstajÄ… zawsze wgÅ‚Ä™bienia nazywa- ne kraterem. Jest ono wynikiem ciÅ›nienia gazów z elektrody na roztopiony metal. Ze wzglÄ™du na niepeÅ‚nÄ… grubość spoiny w tych miejscach traktuje siÄ™ je jako wadliwe o maÅ‚ej noÅ›noÅ›ci. Rys. 11. Spoiny czoÅ‚owe blach o ró\nej gruboÅ›ci Zapobieganie kraterom polega na stosowaniu pÅ‚ytek wybiegowych, które mocuje siÄ™ pro- wizorycznie spoinami sczepnymi (rys. 12). Wykonanie spoiny rozpoczyna siÄ™ i koÅ„czy na pÅ‚ytkach wybiegowych, które nastÄ™pnie siÄ™ usuwa (odcinajÄ…c pÅ‚omieniem acytylenowo- tlenowym lub piÅ‚Ä…, a brzegi szlifuje siÄ™). Rys. 12. Sposoby zapobiegania kraterom spoin czoÅ‚owych (a) oraz spoin pachwinowych (b), 1 element wybiegowy 3.3. Spoiny pachwinowe W porównaniu do spoin czoÅ‚owych spoiny pachwinowe sÄ… z reguÅ‚y Å‚atwiejsze do wykona- nia (nie wymagajÄ… ukosowania brzegów). UkÅ‚ada siÄ™ je w naturalnym rowku miÄ™dzy Å›cian- kami Å‚Ä…czonych elementów. Zazwyczaj przygotowanie przed spawaniem polega na dokÅ‚ad- nym oczyszczeniu pasm przykrawÄ™dziowych (które bÄ™dÄ… Å‚Ä…czone) z rdzy, tÅ‚uszczów, zgorze- liny walcowniczej itp.). Jednak w porównaniu z spoinami czoÅ‚owymi praca zÅ‚Ä…cza w którym zastosowano spoiny pachwinowe jest gorsza (szczególnie w konstrukcjach obciÄ…\onych dy- namicznie) z uwagi na nierównomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w poÅ‚Ä…czeniu. W zale\noÅ›ci od lica spoiny rozró\nia siÄ™ spoiny pachwinowe pÅ‚askie (rys. 13a zasadni- czo o ksztaÅ‚cie równoramiennego trójkÄ…ta z minimalnym nadlewem), wklÄ™sÅ‚e (rys. 13b), wy- pukÅ‚e (rys. 13c). Niekiedy spoina pachwinowa mo\e być niesymetryczna (rys. 13d). Rys. 13. KsztaÅ‚ty spoin pachwinowych: a) pÅ‚aska, b) wklÄ™sÅ‚a, c) wypukÅ‚a, d) niesymetryczna pÅ‚aska Spoiny pachwinowe mo\na stosować do Å‚Ä…czenia części, których Å›cianki tworzÄ… kÄ…t od 600 do 1200. KÄ…ty mniejsze sÄ… dopuszczalne przy zaÅ‚o\eniu, \e spoina bÄ™dzie traktowana jako czoÅ‚owa z niepeÅ‚nym przetopem (np. rys. 14). Przy kÄ…tach wiÄ™kszych od 1200 noÅ›ność spoin pachwinowych okreÅ›la siÄ™ eksperymentalnie wedÅ‚ug zasad przedstawionych w ZaÅ‚Ä…czniku D do PN-EN 1990. Rys. 14. PoÅ‚Ä…czenie spawane o zmiennej gruboÅ›ci spoiny Jako efektywnÄ… grubość spoiny pachwinowej a przyjmuje siÄ™ wysokość najwiÄ™kszego trójkÄ…ta (z równymi lub nierównymi ramionami) wpisanego w obrys przekroju poprzecznego spoiny, mierzona prostopadle do zewnÄ™trznego boku tego trójkÄ…ta (rys. 13). W przypadku spoiny pachwinowej z gÅ‚Ä™bokim przetopem, którÄ… pokazano na rys. 5b, mo\na uwzglÄ™dniać jej dodatkowÄ… grubość, o ile wstÄ™pne badania wyka\Ä…, \e wymagana gÅ‚Ä™bokość wtopienia mo\e być regularnie uzyskiwana. Grubość spoiny pachwinowej nale\y przyjmować w zale\noÅ›ci od gruboÅ›ci Å‚Ä…czonych ele- mentów i powinna mieÅ›cić siÄ™ w przedziale 0,2tmax d" aw d" 0,7tmin oraz 2,5 < mmaw d" 16mm , (3) gdzie: tmax grubość grubszego elementu Å‚Ä…czonego, tmin grubość cieÅ„szego elementu Å‚Ä…czonego. Powy\sze warunki sÄ… podyktowane koniecznoÅ›ciÄ… wprowadzenia odpowiedniej iloÅ›ci ciepÅ‚a, gwarantujÄ…cej dobrÄ… jakość spoiny pachwinowej. Je\eli bok spoiny pachwinowej b jest wiÄ™kszy ni\ 8 mm, wówczas spoinÄ™ wykonuje siÄ™ ja- ko wieloÅ›ciegowÄ…, co pokazano na rys. 15. Rys. 15. Spoina pachwinowa wieloÅ›ciegowa (numery oznaczajÄ… kolejność ukÅ‚adania Å›ciegów) Na poczÄ…tku i koÅ„cu spoiny pachwinowej powstajÄ… kratery (odcinki wadliwe o maÅ‚ej no- Å›noÅ›ci). Zapobieganie wystÄ™powaniu kraterów w poÅ‚Ä…czeniach spoin pachwinowych polega na stosowaniu korytek wybiegowych (rys. 12b). Jako efektywnÄ… dÅ‚ugość spoiny leff przyjmuje siÄ™ dÅ‚ugość, na której spoina ma peÅ‚ny prze- krój. Mo\na jÄ… przyjmować jako dÅ‚ugość caÅ‚kowitej spoiny, zmniejszonej o dwie efektywne gruboÅ›ci spoiny a . JeÅ›li spoina ma peÅ‚ny przekrój na swojej dÅ‚ugoÅ›ci Å‚Ä…cznie z poczÄ…tkiem i koÅ„cem, redukcja dÅ‚ugoÅ›ci efektywnej (ze wzglÄ™du na poczÄ…tek i koniec) nie jest wymagana. Nie nale\y stosować spoin pachwinowych o dÅ‚ugoÅ›ci efektywnej mniejszej ni\ 30 mm, ani szeÅ›ciokrotnej gruboÅ›ci spoiny aw . Spoiny pachwinowe mogÄ… być wykonane jako ciÄ…gÅ‚e lub przerywane. Wymagania doty- czÄ…ce przerw ( L1, L2 ) pomiÄ™dzy sÄ…siednimi odcinkami Lw spoin pachwinowych przerywa- nych pokazano na rys. 16. Przyjmuje siÄ™ je jako wartość mniejszÄ… z odlegÅ‚oÅ›ci pomiÄ™dzy koÅ„- cami spoin po przeciwlegÅ‚ych stronach i odlegÅ‚oÅ›ci pomiÄ™dzy koÅ„cami spoin po tej samej stronie. W ka\dym Å›ciegu przerywanej spoiny pachwinowej jej odcinek skrajny wykonuje siÄ™ zawsze na ka\dym koÅ„cu Å‚Ä…czonych części. W elementach zÅ‚o\onych, w których blachy Å‚Ä…czy siÄ™ spoinami przerywanymi, zalecane sÄ… ciÄ…gÅ‚e spoiny pachwinowe na ka\dym koÅ„cu i z ka\- dej strony blachy na dÅ‚ugoÅ›ci nie mniejszej ni\ 3/4 szerokoÅ›ci wÄ™\szej z Å‚Ä…czonych blach. Rys. 16. Spoiny pachwinowe przerywane: a rozciÄ…gane, b Å›ciskane Nie nale\y zakÅ‚adać spoin pachwinowych w wewnÄ™trznych naro\ach ksztaÅ‚towników wal- cowanych na gorÄ…co (rys. 17a, b) poniewa\ sÄ… to miejsca o podwy\szonej zawartoÅ›ci wÄ™gla siarki fosforu, a wiÄ™c o gorszej spawalnoÅ›ci. Równie\ nale\y unikać zakÅ‚adania spoin w stre- fach zgniotu materiaÅ‚u ksztaÅ‚towników giÄ™tych na zimno (rys. 17c), gdy tfy r < , (4) t 600 gdzie r promieÅ„ giÄ™cia blachy (rys. 17c), t grubość blachy (rys. 17c), fy granica plastycznoÅ›ci stali blachy. gdy\ strefy te majÄ… obni\onÄ… ciÄ…gliwość i mogÄ… w nich powstać pÄ™kniÄ™cia zÅ‚Ä…czy (rys. 17c). Rys. 17. Miejsca w których nie nale\y zakÅ‚adać spoin pachwinowych Spawanie w strefie odksztaÅ‚conej na zimno przez giÄ™cie jest dopuszczalne co do proporcji promienia giÄ™cia w stosunku do gruboÅ›ci blachy r / t , które przedstawiono w tabl. 1. Tablica 1. Warunki umo\liwiajÄ…ce ukÅ‚adanie spoin w strefie odksztaÅ‚conej na zimno 4. Obliczanie noÅ›noÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych 4.1. ZaÅ‚o\enia i zasady obliczania spoin W wymiarowaniu spoin i poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych, obciÄ…\onych przewa\ajÄ…co statycznie przyjmuje siÄ™ zazwyczaj nastÄ™pujÄ…ce zaÅ‚o\enia: " spoiny i materiaÅ‚ rodzimy sÄ… elementami jednorodnymi (izotropowymi), " nie uwzglÄ™dnia siÄ™ efektu spiÄ™trzenia naprÄ™\eÅ„ i dziaÅ‚ania naprÄ™\eÅ„ wÅ‚asnych rozpa- truje siÄ™ jedynie naprÄ™\enia nominalne od przyÅ‚o\onych obciÄ…\eÅ„, " Å‚Ä…czone spoinami części sÄ… sztywne, a ich odksztaÅ‚cenia sÄ… pomijalnie maÅ‚e, co pozwala przyjmować liniowe rozkÅ‚ady naprÄ™\eÅ„ w spoinach. Wymienione zaÅ‚o\enia sÄ… mo\liwe pod warunkiem zachowania wÅ‚aÅ›ciwej konstrukcji i tech- nologii ksztaÅ‚towania poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych. Dodatkowo wymagany jest poziom jakoÅ›ci spoin C wedÅ‚ug PN-EN ISO 5817. Powy\sze zaÅ‚o\enia umo\liwiajÄ… przyjÄ™cie równomiernego roz- kÅ‚adu naprÄ™\eÅ„ w spoinach zarówno na ich gruboÅ›ci jak i na dÅ‚ugoÅ›ci, podczas gdy w rzeczy- wistoÅ›ci nie sÄ… one równomierne. Rzeczywisty rozkÅ‚ad linii siÅ‚ w poÅ‚Ä…czeniu spawanym jest zaburzony z powodu spiÄ™trzenia naprÄ™\eÅ„ (rys. 18, 19). JeÅ›li w spoinie czoÅ‚owej usunie siÄ™ lico i graÅ„ (obrobić mechanicznie) to spiÄ™trzenie naprÄ™\eÅ„ w zÅ‚Ä…czu nie wystÄ…pi. Najmniejsze spiÄ™trzenie naprÄ™\eÅ„ wystÄ™puje w zÅ‚Ä…czach doczoÅ‚owych (rys. 18), znacznie wiÄ™ksze zaÅ› w poÅ‚Ä…czeniach ze spoinami pachwi- nowymi (co jest zrozumiaÅ‚e gdy rozwa\y siÄ™ ich geometriÄ™ rys. 19). Mierzy siÄ™ je stopniem spiÄ™trzenia, definiowanym jako stosunek naprÄ™\eÅ„ maksymalnych Ãmax do naprÄ™\eÅ„ Å›rednich à (rys. 18). PojawiajÄ…ce siÄ™ spiÄ™trzenie naprÄ™\eÅ„ wywoÅ‚uje powstanie i rozwiniÄ™cie siÄ™ stref n odksztaÅ‚conych plastycznie, które umo\liwiajÄ… plastycznÄ… redystrybucje siÅ‚ w caÅ‚ej spoinie. Rys. 18. SpiÄ™trzenie naprÄ™\eÅ„ w zÅ‚Ä…czu doczoÅ‚owym: a) na powierzchni, b) na gruboÅ›ci Rys. 19. Rzeczywisty rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ sprÄ™\ystych w poÅ‚Ä…czeniach spawanych OcenÄ™ bezpieczeÅ„stwa tj. stanu granicznego noÅ›noÅ›ci poÅ‚Ä…czenia spawanego przeprowadza siÄ™ analizujÄ…c stan wytÄ™\enia w punkcie zÅ‚Ä…cza, w którym wystÄ™pujÄ… maksymalne naprÄ™\enia materiaÅ‚u spoiny. W tym celu nale\y wyznaczyć siÅ‚y przekrojowe ( M , NEd , VEd ) w prze- Ed kroju poÅ‚Ä…czenia. NastÄ™pnie nale\y ustalić potencjalnÄ… (teoretycznÄ…) powierzchniÄ™ zniszczenia spoiny i jej wymiary obliczeniowe, tzn. grubość obliczeniowÄ… aw oraz dÅ‚ugość obliczeniowÄ… lw . Sprawdzenie stanu granicznego noÅ›noÅ›ci spoiny polega na analizie naprÄ™\enia maksymal- nego w jej przekroju obliczeniowym (potencjalnej pÅ‚aszczyznie zniszczenia) wedÅ‚ug elemen- tarnych wzorów wytrzymaÅ‚oÅ›ci materiałów. W spoinie czoÅ‚owej potencjalna powierzchnia zniszczenia przechodzi przez Å›rodek spoiny i jest prostopadÅ‚a do jej lica (rys. 20a, b). Jako grubość obliczeniowÄ… spoiny przyjmuje siÄ™ grubość cieÅ„szego z Å‚Ä…czonych elementów tmin , natomiast jako dÅ‚ugość leff przyjmuje siÄ™ szerokość elementu b , gdy zastosowano pÅ‚ytki wybiegowe, lub szerokość elementu b minus dwie gruboÅ›ci obliczeniowe spoiny aw (sÄ… to umowne dÅ‚ugoÅ›ci kraterów koÅ„cowych), gdy nie zastosowano pÅ‚ytek wybiegowych. Rys. 20. Potencjalne powierzchnie zniszczenia A oraz ogólny ukÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w spoinie: czoÅ‚owej (a, b) oraz pachwinowej (c, d) W spoinie pachwinowej za potencjalnÄ… powierzchniÄ™ zniszczenia przyjmuje siÄ™ po- wierzchniÄ™ ukoÅ›nÄ…, przechodzÄ…cÄ… przez wysokość aw trójkÄ…ta wpisanego w obrys spoiny (rys. 20c, d). Jako jej dÅ‚ugość obliczeniowÄ… leff przyjmuje siÄ™ dÅ‚ugość zakÅ‚adu elementów, gdy zastosowano korytka wybiegowe (rys. 12b) lub przedÅ‚u\ono spoiny poza dÅ‚ugość zakÅ‚adu na sÄ…siednie krawÄ™dzie elementów na dwie gruboÅ›ci spoiny aw . W przeciwnym przypadku nale\y od dÅ‚ugoÅ›ci zakÅ‚adu odjąć dwie gruboÅ›ci spoiny aw , jako dÅ‚ugoÅ›ci kraterów koÅ„co- wych. SpoinÄ™ pachwinowÄ… uwa\a siÄ™ za noÅ›nÄ…, gdy jej dÅ‚ugość obliczeniowa lw na odcinku pro- stoliniowym speÅ‚nia warunek lw e" min(6aw, 30 mm) . (5) Postanowienia PN-EN 1993-1-8 dotyczÄ… noÅ›noÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych elementów ze stali spawalnych, które sÄ… przywoÅ‚ywane w PN-EN 1993-1-1, o gruboÅ›ci materiaÅ‚u nie mniejszej ni\ 4 mm (w przypadku mniejszych gruboÅ›ci elementów nale\y stosować PN-EN 1993-1-3). W takich poÅ‚Ä…czeniach materiaÅ‚ spoiny musi mieć wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci mechaniczne spoiwa porów- nywalne z wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciami materiaÅ‚u rodzimego. Ponadto wymagane jest, aby spoiny byÅ‚y wykonane na odpowiednim poziomie jakoÅ›ci; zazwyczaj jest to poziom jakoÅ›ci C wg PN-EN ISO 5817. Jako kryterium oceny noÅ›noÅ›ci spoin jest stosowane porównanie naprÄ™\eÅ„ w spoinie w sto- sunku do obliczeniowej noÅ›noÅ›ci spoiny (metoda kierunkowa wg PN-EN 1993-8) lub alterna- tywnie porównanie siÅ‚y dziaÅ‚ajÄ…cej na jednostkÄ™ dÅ‚ugoÅ›ci do noÅ›noÅ›ci obliczeniowej spoiny o jednostkowej dÅ‚ugoÅ›ci (metoda uproszczona wg PN-EN 1993-1-8). W metodzie kierunkowej ocenÄ™ stanu granicznego noÅ›noÅ›ci poÅ‚Ä…czenia bada siÄ™ analizujÄ…c stan jego wytÄ™\enia w punkcie, w którym wystÄ™pujÄ… maksymalne naprÄ™\enia materiaÅ‚u spo- iny. W tym celu nale\y wyznaczyć obliczeniowe siÅ‚y wewnÄ™trzne ( M , NEd , VEd ) w prze- Ed kroju poÅ‚Ä…czenia. NastÄ™pnie ustala siÄ™ potencjalnÄ… powierzchniÄ™ zniszczenia spoiny A (rys. 20) i jej wymiary obliczeniowe, tzn. grubość obliczeniowÄ… spoiny aw oraz dÅ‚ugość oblicze- niowÄ… spoiny leff . 4.2. NoÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych Zgodnie z PN-EN 1993-1-8 noÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych mo\e być okre- Å›lona za pomocÄ… metody kierunkowej lub metody uproszczonej. Metoda kierunkowa jest metodÄ… ogólnÄ…, odwzorowujÄ…cÄ… najwierniej wytÄ™\enie spoin pa- chwinowych pod wpÅ‚ywem obciÄ…\enia. SiÅ‚y przenoszone przez spoinÄ™ o dÅ‚ugoÅ›ci jednostko- wej rozkÅ‚ada siÄ™ na skÅ‚adowe równolegÅ‚e i prostopadÅ‚e do osi podÅ‚u\nej spoiny oraz skÅ‚adowe normalne i styczne do pÅ‚aszczyzny jej przekroju. NastÄ™pnie wyznacza siÄ™ naprÄ™\enia w prze- kroju spoiny pachwinowej, które pokazano na rys. 20d oraz rys. 21. W obliczeniach przyjmu- je siÄ™ równomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w przekroju spoiny i wyznacza siÄ™ naprÄ™\enia skÅ‚adowe: " normalne prostopadÅ‚e do przekroju spoiny ÃÄ„" , " normalne równolegÅ‚e do przekroju spoinyà , II " styczne (w pÅ‚aszczyznie przekroju) prostopadle do osi spoiny ÄÄ„" , " styczne (w pÅ‚aszczyznie przekroju) równolegÅ‚e do osi spoiny ÄII . Wg PN-EN 1993-1-8 noÅ›ność obliczeniowa spoiny pachwinowej (rys. 21; tj. sprawdzenie wytrzymaÅ‚oÅ›ci w zÅ‚o\onym stanie naprÄ™\enia) jest wystarczajÄ…ca, gdy speÅ‚nione sÄ… zale\noÅ›ci fu 0,9 fu 2 2 2 ÃÄ„" + 3(ÄÄ„" +ÄII) d" oraz ÃÄ„" d" , (6) ²wÅ‚ Å‚ M 2 M 2 gdzie: fu nominalna wytrzymaÅ‚ość na rozciÄ…ganie stali sÅ‚abszej z Å‚Ä…czonych części, ²w współczynnik korekcyjny uwzglÄ™dniajÄ…cy wy\sze wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci mecha- niczne materiaÅ‚u spoiny w stosunku do materiaÅ‚u rodzimego; wartość współczynnika ²w podano w tabl. 2, Å‚ = 1,25 częściowy współczynnik bezpieczeÅ„stwa noÅ›noÅ›ci spoin. M 2 Rys. 21. SkÅ‚adowe naprÄ™\eÅ„ w przekroju spoiny pachwinowej Tabl. 2. Współczynniki korekcyjne ²w spoin pachwinowych Gatunek stali S235 S275 S355 S420, S460 0,80 0,85 0,90 1,00 Współczynnik korekcyjny ²w WedÅ‚ug wzoru (6) mo\na obliczać spoiny pachwinowe dowolnie zorientowane wzglÄ™dem dziaÅ‚ajÄ…cego obciÄ…\enia. Sprawdzenie noÅ›noÅ›ci w tym przypadku opiera siÄ™ na wytrzymaÅ‚oÅ›ci materiaÅ‚u na rozciÄ…ganie fu . WedÅ‚ug postanowieÅ„ PN-EN 1993-1-8 alternatywnÄ… do metody kierunkowej jest metoda uproszczona obliczania noÅ›noÅ›ci spoin pachwinowych. W tej metodzie, niezale\nie od poÅ‚o- \enia pÅ‚aszczyzny przekroju spoiny wzglÄ™dem dziaÅ‚ajÄ…cej siÅ‚y, obliczeniowÄ… noÅ›ność spoiny na jednostkÄ™ jej dÅ‚ugoÅ›ci Fw,Rd okreÅ›la siÄ™ ze wzoru Fw,Rd = fvw,da . (7) We wzorze (7) a jest gruboÅ›ciÄ… spoiny, a fvw,d jest obliczeniowÄ… wytrzymaÅ‚oÅ›ciÄ… spoiny na Å›cinanie, którÄ… wyznacza siÄ™ ze wzoru fu 3 fvw,d = , (8) ²wÅ‚ M 2 gdzie fu , ²w - jak we wzorze (6). Warunek obliczeniowej noÅ›noÅ›ci spoiny jest speÅ‚niony, gdy w ka\dym jej punkcie wy- padkowa Fw,Ed wszystkich siÅ‚ ( NÄ„",Ed ,VÄ„",Ed ,VII,Ed o wartoÅ›ciach obliczeniowych; rys. 22) przenoszona przez jednostkÄ™ dÅ‚ugoÅ›ci spoiny speÅ‚nia warunek Fw,Ed d" Fw,Rd . (9) Na rys. 22 pokazano graficznÄ… interpretacjÄ™ warunku noÅ›noÅ›ci (9) w metodzie uproszczo- nej wytÄ™\enia spoiny pachwinowej. Rys. 22. SkÅ‚adowe siÅ‚ wewnÄ™trznych w przekroju spoiny pachwinowej 4.3. NoÅ›ność obliczeniowa spoin czoÅ‚owych NoÅ›ność obliczeniowÄ… spoin czoÅ‚owych o peÅ‚nym przetopie, z odpowiednim poziomem jakoÅ›ci wykonania, przyjmuje siÄ™ równÄ… noÅ›noÅ›ci obliczeniowej sÅ‚abszej z Å‚Ä…czonych części, pod warunkiem, \e bÄ™dzie wykonana z odpowiedniego materiaÅ‚u wykazujÄ…cego w próbie roz- ciÄ…gania spoiny minimalnÄ… granicÄ™ plastycznoÅ›ci i minimalnÄ… wytrzymaÅ‚ość na rozciÄ…ganie nie mniejszÄ… od wartoÅ›ci nominalnych tych parametrów materiaÅ‚u rodzimego. NoÅ›ność obliczeniowÄ… spoin czoÅ‚owych z niepeÅ‚nym przetopem (rys. 5a) wyznacza siÄ™ sto- sujÄ…c metodÄ™ dla spoin pachwinowych z gÅ‚Ä™bokim przetopem. Ich grubość przyjmuje siÄ™ nie wiÄ™kszÄ… od gÅ‚Ä™bokoÅ›ci przetopu, jaka mo\e być regularnie uzyskiwana. NoÅ›ność obliczeniowÄ… czoÅ‚owego zÅ‚Ä…cza teowego, z dwiema spoinami czoÅ‚owymi z nie- peÅ‚nym przetopem i nadbudowanymi spoinami pachwinowymi (rys. 23) mo\na wyznaczyć jak w przypadku spoin czoÅ‚owych z peÅ‚nym przetopem, pod warunkiem, \e caÅ‚kowita nomi- nalna grubość spoiny (z wyÅ‚Ä…czeniem niezespawanej szczeliny) jest nie mniejsza ni\ grubość t Å›rodnika zÅ‚Ä…cza teowego, oraz \e szerokość niezespawanej szczeliny jest nie wiÄ™ksza ni\ mniejsza z wartoÅ›ci t / 5 i 3 mm . JeÅ›li nie sÄ… speÅ‚nione te wymagania, to ich grubość ustala siÄ™ jak dla spoin pachwinowych z gÅ‚Ä™bokim przetopem, a noÅ›ność obliczeniowÄ… spoin nale\y obliczać jak w przypadku spoin czoÅ‚owych z niepeÅ‚nym przetopem. Rys. 23. Efektywny peÅ‚ny przetop w czoÅ‚owym zÅ‚Ä…czu teowym 4.4. NoÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych obwodowych NoÅ›ność obliczeniowa spoin pachwinowych obwodowych (wieÅ„czÄ…cych, uÅ‚o\onych do- okoÅ‚a obwodu otworu wyciÄ™tego w jednej z blach w zÅ‚Ä…czu zakÅ‚adkowym rys. 4a) okreÅ›la siÄ™ jak dlaspoin pachwinowych. 4.5. NoÅ›ność obliczeniowa spoin otworowych NoÅ›ność obliczeniowÄ… spoin otworowych Fw,Rd (rys. 4a) okreÅ›la siÄ™ z wzoru Fw,Rd = fvw,d Aw , (10) gdzie: fvw,d obliczeniowa wytrzymaÅ‚ość spoiny na Å›cinanie wedÅ‚ug wzoru (8), Aw przekrój obliczeniowy spoiny, przyjmowany jako pole powierzchni otworu, który wypeÅ‚nia spoina. 4.6. Obliczanie poÅ‚Ä…czeÅ„ zakÅ‚adkowych obciÄ…\onych osiowo W poÅ‚Ä…czeniach zakÅ‚adkowych obciÄ…\onych osiowo rozkÅ‚ad Å›cinajÄ…cych naprÄ™\eÅ„ jest nie- równomierny (rys. 24). NajwiÄ™ksze spiÄ™trzenia wystÄ™pujÄ… na koÅ„cach spoin. Mierzy siÄ™ je stopniem spiÄ™trzenia, definiowanym jako stosunek naprÄ™\eÅ„ na skraju spoiny (maksymal- nych) do naprÄ™\eÅ„ Å›rednich. StopieÅ„ spiÄ™trzenia naprÄ™\eÅ„ wzrasta wprost proporcjonalnie do stosunku dÅ‚ugoÅ›ci spoiny do jej gruboÅ›ci lw / aw , a tak\e jest uzale\niony od proporcji pola przekroju poprzecznego Å‚Ä…czonych elementów A1 / A2 (rys. 24). Wyrównanie naprÄ™\eÅ„ na ca- Å‚ej dÅ‚ugoÅ›ci spoiny wystÄ™puje dopiero po pojawieniu siÄ™ plastycznych odksztaÅ‚ceÅ„ na ich koÅ„- cach, w miarÄ™ wzrostu obciÄ…\enia. WedÅ‚ug PN-EN 1993-1-8 przyjmuje siÄ™, \e caÅ‚kowite wy- równanie naprÄ™\eÅ„ w spoinie wystÄ™puje gdy jej dÅ‚ugość nie przekracza lw = 150aw . Rys. 24. WytÄ™\enie w dÅ‚ugich poÅ‚Ä…czeniach zakÅ‚adkowych; 1, 2 Å‚Ä…czone elementy, 3 spoina JeÅ›li dÅ‚ugość spoiny nie przekracza 150aw , wówczas mo\na przyjmować obliczeniowo równomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ na dÅ‚ugoÅ›ci spoiny i skÅ‚adowe naprÄ™\eÅ„ we wzorze (6) przyj- mujÄ… nastÄ™pujÄ…ce wartoÅ›ci: FEd ÄII = , (11) awlw " ÃÄ„" = ÄÄ„" = 0 , (12) gdzie: FEd obliczeniowa wartość siÅ‚y dziaÅ‚ajÄ…cej w spoinie, aw , lw odpowiednio grubość i dÅ‚ugość spoiny pachwinowej. Wzór (6) przybiera wówczas nastÄ™pujÄ…cÄ… postać fu 2 3ÄII d" . (13) ²wÅ‚ M 2 Ze wzglÄ™du na nierównomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ na dÅ‚ugoÅ›ci w tzw. dÅ‚ugich poÅ‚Ä…cze- niach zakÅ‚adkowych tj. gdy lw > 150aw (rys. 24) noÅ›ność obliczeniowÄ… spoin zmniejsza siÄ™ stosujÄ…c współczynnik redukcyjny ²Lw . Współczynnik redukcyjny ²Lw przyjmuje siÄ™: " w przypadku poÅ‚Ä…czeÅ„ zakÅ‚adkowych dÅ‚u\szych ni\ 150aw 0,2Lj ²Lw,1 = 1,2 - , (14) 150aw " w przypadku spoin pachwinowych dÅ‚u\szych ni\ 1,7 m Å‚Ä…czÄ…cych \ebra poprzeczne w ele- mentach spawanych z blach Lw ²Lw,2 =1,1- lecz 0,6 d" ²Lw,2 d"1,0 , (15) 17 gdzie: Lj caÅ‚kowita dÅ‚ugość zakÅ‚adki w kierunku przekazywania siÅ‚y, LLw,2 dÅ‚ugość spoiny (w metrach). 4.7. Obliczanie zÅ‚o\onych poÅ‚Ä…czeÅ„ ze spoinami pachwinowymi W poÅ‚Ä…czeniach doczoÅ‚owych, teowych lub zakÅ‚adkowych obciÄ…\onych mimoÅ›rodowo spoiny podlegajÄ… w ogólnym przypadku jednoczesnemu wytÄ™\eniu od siÅ‚y osiowej, siÅ‚y po- przecznej, momentu zginajÄ…cego i momentu skrÄ™cajÄ…cego. Wówczas sÄ… one nierównomiernie wytÄ™\one. Procedura obliczeÅ„ (na podstawie sprÄ™\ystego rozkÅ‚adu naprÄ™\eÅ„) tak wytÄ™\onych poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych przedstawia siÄ™ nastÄ™pujÄ…co: " okreÅ›lenie kÅ‚adu spoin, " sprowadzenie obciÄ…\eÅ„ do Å›rodka ciÄ™\koÅ›ci ukÅ‚adu spoin, " znalezienie w ukÅ‚adzie spoin punktu, w którym skÅ‚adowe naprÄ™\eÅ„ bÄ™dÄ… najwiÄ™ksze (niekiedy nale\y przeanalizować stan naprÄ™\eÅ„ w kilku punktach), " wyznaczenie w przyjÄ™tych do obliczeÅ„ punktach naprÄ™\eÅ„: normalnych, stycznych (od dziaÅ‚ania siÅ‚ wewnÄ™trznych) i sprawdzenie ich wypadkowych ze wzoru (6). W przypadku wytÄ™\enia spoiny od siÅ‚y podÅ‚u\nej, siÅ‚ poprzecznych i dwukierunkowego zginania naprÄ™\enia normalne à oraz styczne Ä wyznacza siÄ™ ze wzorów: M FEd M y,Ed z,Ed à = + z + y , (16) Aw Iy Iz Vz,Ed Ä = , (17) z Aw,v Vy,Ed Ä = , (18) y Aw,v gdzie: FEd obliczeniowa siÅ‚a podÅ‚u\na, prostopadÅ‚a do kÅ‚adu spoin, M , M obliczeniowe momenty zginajÄ…ce wzglÄ™dem odpowiednich osi prze- y,Ed z,Ed kroju, Vy,Ed , Vz,Ed obliczeniowe siÅ‚y poprzeczne wzglÄ™dem odpowiednich osi przekroju, Aw pole przekroju poprzecznego kÅ‚adu spoin, Aw,v pole przekroju poprzecznego kÅ‚adu spoin uÅ‚o\onych obok Å›cianek ksztaÅ‚townika, stanowiÄ…cych pole przekroju czynnego przy Å›cinaniu mocowanego ksztaÅ‚townika, Iy , Iz momenty bezwÅ‚adnoÅ›ci kÅ‚adu spoin wzglÄ™dem osi głównych, y , z współrzÄ™dne punktu, w którym okreÅ›la siÄ™ naprÄ™\enia. NaprÄ™\enia normalne à obliczone ze wzoru (16) (rys. 21, 25) sÄ… nachylone pod kÄ…tem 45o do powierzchni obliczeniowej (zniszczenia). SprawdzajÄ…c noÅ›ność spoiny wedÅ‚ug wzoru (6) nale\y naprÄ™\enia à rozÅ‚o\yć na skÅ‚adowe naprÄ™\eÅ„ prostopadÅ‚ych do pÅ‚aszczyzny zniszcze- nia ÃÄ„" i skÅ‚adowe naprÄ™\eÅ„ równolegÅ‚ych do pÅ‚aszczyzny zniszczenia ÃII = ÄÄ„" . Oblicza siÄ™ je ze wzoru à ÃÄ„" = ÄÄ„" = . (19) 2 Rys. 25. RozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w spoinie pachwinowej JeÅ›li kÅ‚ad spoin jest wytÄ™\ony obciÄ…\eniem skrÄ™cajÄ…cym, to naprÄ™\enia styczne w rozpa- trywanym punkcie oblicza siÄ™ ze wzoru Mo,Edr ÄM = , (20) Io gdzie: Mo,Ed moment skrÄ™cajÄ…cy, Io biegunowy moment bezwÅ‚adnoÅ›ci kÅ‚adu spoin, r odlegÅ‚ość rozpatrywanego punktu od Å›rodka ciÄ™\koÅ›ci spoin. W obliczenia noÅ›noÅ›ci spoin przydatne sÄ… charakterystyki geometryczne ro\nych ukÅ‚adów spoin, które podano w tabl. 3. Tablica 3. Charakterystyki geometryczne ro\nych ukÅ‚adów spoin 4.8. PoÅ‚Ä…czenia z pasem bez \eber W przypadku spawanego poÅ‚Ä…czenia poprzecznej blachy z nieu\ebrowanym pasem ksztaÅ‚- townika o przekroju dwuteowym (rys. 26a) lub skrzynkowym (rys. 26b), ze wzglÄ™du na od- ksztaÅ‚calność pasa i nierównomierny rozkÅ‚ad naprÄ™\eÅ„ w spoinie, nale\y zredukować szero- kość pasa (blachy) do szerokoÅ›ci efektywnej beff . Rys. 26. Efektywna szerokość w zÅ‚Ä…czu teowym bez \eber ZredukowanÄ… (współpracujÄ…cÄ…) szerokość efektywnÄ… nieu\ebrowanego ksztaÅ‚townika I lub H (rys. 26) oblicza siÄ™ ze wzoru beff = tw + 2s + 7kt , (21) f gdzie s = r w przypadku dwuteowników walcowanych na gorÄ…co, a s = 2a w przypadku ksztaÅ‚towników spawanych ( a - grubość spoiny Å‚Ä…czÄ…cej pas ze Å›rodnikiem). Współczynnik k w zale\noÅ›ci (21) oblicza siÄ™ ze wzoru t fy, f f k = d" 1,0 , (22) tp fy, p gdzie: fy, f , fy, p - granica plastycznoÅ›ci stali odpowiednio pasa ksztaÅ‚townika i blachy Å‚Ä…- czonej z pasem. Mo\na nie stosować \eber w poÅ‚Ä…czeniu jak na rys. 26, gdy speÅ‚niony jest warunek f y, p beff e" bp , (23) fu, p gdzie: fu jest wytrzymaÅ‚oÅ›ciÄ… na rozciÄ…ganie stali blachy przyspawanej do ksztaÅ‚townika, a bp jest szerokoÅ›ciÄ… tej blachy. 5. Uwagi koÅ„cowe Spawanie stali jest procesem zÅ‚o\onym, którym zajmuje siÄ™ dziaÅ‚ techniki spawalnictwo. Dlatego projekt budowlanej konstrukcji stalowej zaleca siÄ™ konsultować pod wzglÄ™dem tech- nologicznym ze specjalistami z dziedziny spawalnictwa. Spawanie stali mo\e wpÅ‚ywać negatywnie na parametry wytrzymaÅ‚oÅ›ciowe i u\ytkowe budowlanych konstrukcji stalowych. Podczas spawania tylko niewielka część elementu podlega intensywnemu nagrzaniu, a\ do temperatury topnienia stali, podczas, gdy caÅ‚a jego reszta pozostaje w temperaturze otoczenia. Gdy temperatura w spoinie zaczyna spadać nastÄ™puje jej skurcz (rys. 27). Jest on jednak unie- mo\liwiany przez zamocowanie spoiny w sztywnych Å›ciankach mniej ogrzanej części ele- mentu, czego skutkiem sÄ… odksztaÅ‚cenia spawalnicze Å‚Ä…czonych elementów, a przede wszyst- kim powstanie w nich naprÄ™\eÅ„ spawalniczych. Skurcz spoin powoduje utworzenie siÄ™ prze- strzennego stanu naprÄ™\eÅ„ spawalniczych. Rys. 27. Skurcz przestrzenny spoiny Skutkiem odksztaÅ‚ceÅ„ spawalniczych konstrukcji mo\e być: skrócenie podÅ‚u\ne (rys. 28a), wygiÄ™cie wzglÄ™dne (rys. 28b), wygiÄ™cie kÄ…towe (rys. 28c), utrata statecznoÅ›ci lokalnej(rys. 28d). Na rys. 29 pokazano przykÅ‚ady rozkÅ‚adu naprÄ™\eÅ„ spawalniczych w elementach o ró\nych ksztaÅ‚tach. NaprÄ™\enia spawalnicze sÄ… naprÄ™\eniami wÅ‚asnymi, tzn. istniejÄ… w elemencie jesz- cze przed przyÅ‚o\eniem do niego jakichkolwiek obciÄ…\eÅ„ i sÄ… one zrównowa\one w przekroju elementu. Ich wpÅ‚yw objawia siÄ™ dopiero w trakcie eksploatacji obiektu budowlanego. WystÄ™powanie w konstrukcji naprÄ™\eÅ„ spawalniczych jest zdecydowanie negatywne w od- niesieniu do jej noÅ›noÅ›ci, gdy\ mogÄ… siÄ™ one sumować z naprÄ™\eniami od oddziaÅ‚ywaÅ„ ze- wnÄ™trznych, doprowadzajÄ…c do wyczerpania noÅ›noÅ›ci materiaÅ‚u. Aby zmniejszyć ich nega- tywne skutki nale\y stosować wÅ‚aÅ›ciwe rozwiÄ…zania konstrukcyjne i odpowiednie technologie spawania oraz zabiegi po spawaniu [3], [14]. Rys. 28. PrzykÅ‚ady odksztaÅ‚ceÅ„ spawalniczych: a) skrócenie podÅ‚u\ne, b) wygiÄ™cie wzglÄ™dne, c) wygiÄ™cie kÄ…towe, d) utrata statecznoÅ›ci lokalnej Rys. 29. PrzykÅ‚ady rozkÅ‚adu naprÄ™\eÅ„ spawalniczych w elementach o ró\nych ksztaÅ‚tach Literatura [1] Biegus A.: NoÅ›ność graniczna stalowych konstrukcji prÄ™towych. PWN, Warszawa Wro- cÅ‚aw, 1997. [2] Biegus A.: Obliczanie spoin wedÅ‚ug Eurokodu 3. Builder nr 11/2009. [3] Bródka J., KozÅ‚owski A., Ligocki I., Aaguna J., ÅšlÄ™czka L.: Projektowanie i obliczanie po- Å‚Ä…czeÅ„ i wÄ™złów konstrukcji stalowych. Polskie Wydawnictwo Techniczne, Rzeszow 2009. [4] KozÅ‚owski A., ÅšlÄ™czka L., Wierzbicki S.: Projektowanie poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych wg PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1993-1-8. In\ynieria i Budownictwo nr 3/2008. [5] KieÅ‚basa Z., KozÅ‚owski A., Kubiszyn W., Pisarek S., Reichhart A., Stankiewicz B., ÅšlÄ™cz- ka L., Wojnar A.: Konstrukcje stalowe. PrzykÅ‚ady obliczeÅ„ wedÅ‚ug PN-EN 1993-1. Część pierwsza. Wybrane elementy i poÅ‚Ä…czenia. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszow- skiej. Rzeszów 2009. [6] PN-90/B- 03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. [7] PN-EN 1993-1-1: 2006. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Re- guÅ‚y ogólne i reguÅ‚y dla budynków. [8] PN-EN 1993-1-3: 2008. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych Część 1-3: ReguÅ‚y ogólne ReguÅ‚y uzupeÅ‚niajÄ…ce dla konstrukcji z ksztaÅ‚towników i blach profilo- wanych na zimno. [9] PN-EN 1993-1-8: 2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Pro- jektowanie wÄ™złów. [10] PN-EN-1993-1-9: 2007. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-9: ZmÄ™czenie. [11] PN-EN-1993-1-10: 2007. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-10: Dobór stali ze wzglÄ™du na odporność na kruche pÄ™kanie i ciÄ…gliwość miÄ™dzywarstwowÄ…. [12] PN-EN 1090-2:2009. Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych. Część 2: Wy- magania techniczne dotyczÄ…ce konstrukcji stalowych. [13] PN-EN ISO 5817 Spawanie. ZÅ‚Ä…cza spawane ze stali, niklu, tytanu, i ich stopów (z wy- jatkiem spawanych wiÄ…zkÄ…). Poziomy jakoÅ›ci wedÅ‚ug niezgodnoÅ›ci spawalniczych. [14] Rykaluk K.: Konstrukcje stalowe. Podstawy i elementy. DolnoÅ›lÄ…skie Wydawnictwo Edukacyjne, WrocÅ‚aw 2006.