Innowacyjne doczołowe połączenia na śruby stalowych belek dwuteowych

W połączeniach doczołowych dwuteowych elementów prętowych, w których śruby są sprężone, są powszechnie stosowane pełne blachy doczołowe. Naprężenia spawalnicze w tych blachach są przyczyną ich dużych deformacji w postaci braku płaskości ich powierzchni, co skutkuje najczęściej znacznym obniżeniem nośności i sztywności takiego styku. Poszukiwanie sposobu wyeliminowania niekorzystnych skutków braku płaskości pełnych blach doczołowych w stykach sprężonych nie dało jak dotąd oczekiwanego rezultatu. W artykule przedstawiono nową koncepcję wykonywania doczołowych styków sprężonych i niesprężonych, w których dotychczas stosowane pełne blachy doczołowe zastąpi się króćcami teowymi, powstającymi poprzez przyspawanie głównie do półek belek blach o małych wymiarach. Omówiono zalety takiego rozwiązania oraz przedstawiono wstępne wyniki analiz numerycznych belek, w których zastosowano połączenia doczołowe z pełnymi blachami oraz z króćcami teowymi. Wyniki wstępnych badań doświadczalnych oraz numerycznych wskazują na to, że styki doczołowe z proponowanymi króćcami teowymi są dobrym rozwiązaniem problemów występujących w przypadkach stosowania pełnych blach doczołowych. Zaprezentowane innowacyjne rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego o numerze P.431459.

Solid end plates are commonly used in the butt joints of I-beam members in which the bolts are preloaded. Welding stresses in these plates are the cause of their large in-plane deformations in the form of lack of flatness of their surface, which usually results in a significant reduction in the resistance and stiffness of such a splice. The search for a manner to eliminate the adverse effects of the lack of flatness of solid end plates in preloaded joints has so far failed to produce the expected result. The article presents a new concept of executing the both preloaded and ordinary butt joints, in which the hitherto used end plates will be replaced with T- stub joints, formed by small size plates welded to the flanges of beams mainly. The advantages of this solution are discussed and the preliminary results of numerical analyses of beams, in which butt joints with solid plates versus T-stubs are , are presented. The results of preliminary experimental and numerical tests indicate that butt joints with the proposed T-joints constitute a good solution to problems occurring in cases of using solid end plates. The presented innovative solution is the subject of a patent application no. P.431459.