Müxtəlif struktur vəziyyətlərində mühəndislər qaynaq və mexaniki bərkidicilərlə əmələ gələn birləşmələrin möhkəmliyini qiymətləndirməli ola bilərlər. Bu gün mexaniki bərkidicilər adətən boltlardan istifadə olunur, lakin köhnə dizaynlarda pərçimlər ola bilər.
Bu, layihənin təkmilləşdirilməsi, təmiri və ya təkmilləşdirilməsi zamanı baş verə bilər. Yeni dizayn, birləşdiriləcək materialın əvvəlcə boltla birləşdirildiyi və sonra birləşməyə tam möhkəmlik təmin etmək üçün qaynaq edildiyi birləşmədə birlikdə işləmək üçün boltlama və qaynaq tələb edə bilər.
Lakin, birləşmənin ümumi yük tutumunu müəyyən etmək, fərdi komponentlərin (qaynaqlar, boltlar və pərçimlər) cəmini toplamaq qədər sadə deyil. Belə bir fərziyyə fəlakətli nəticələrə səbəb ola bilər.
Boltlu birləşmələr, sıx bərkitmə, əvvəlcədən yükləmə və ya sürüşmə açarı kimi ASTM A325 və ya A490 boltlarından istifadə edən Amerika Polad Konstruksiyalar İnstitutunun (AISC) Struktur Birləşmə Spesifikasiyasında təsvir edilmişdir.
Qatların sıx təmasda olmasını təmin etmək üçün sıx sıxılmış birləşmələri zərbə açarı və ya çilingər ilə ənənəvi ikitərəfli açar istifadə edərək sıxın. Əvvəlcədən gərginləşdirilmiş birləşmədə boltlar əhəmiyyətli dərəcədə dartılma yüklərinə məruz qalacaq şəkildə quraşdırılır və lövhələr sıxılma yüklərinə məruz qalır.
1. Qaykanı çevirin. Qaykanın çevirmə üsulu boltun bərkidilməsini və sonra qaykanın əlavə miqdarda fırlanmasını əhatə edir ki, bu da boltun diametrindən və uzunluğundan asılıdır.
2. Açarın kalibrlənməsi. Kalibrlənmiş açar metodu bolt gərginliyi ilə əlaqəli fırlanma momentini ölçür.
3. Burulma tipli gərginlik tənzimləmə boltu. Burulma gərginlikli boltların başlığın qarşısındakı boltun ucunda kiçik dirəklər var. Lazımi fırlanma momentinə çatdıqda, dirək açılır.
4. Düz dartma indeksi. Birbaşa gərginlik göstəriciləri dayaqları olan xüsusi şaybalardır. Qulaqdakı sıxılma miqdarı bolta tətbiq olunan gərginlik səviyyəsini göstərir.
Sadə dillə desək, boltlar sıx və əvvəlcədən gərginləşdirilmiş birləşmələrdə sancaqlar kimi hərəkət edir, sancaqlar kimi, deşikli kağız yığınını bir yerdə saxlayan pirinç sancaq kimi. Kritik sürüşmə birləşmələri sürtünmə ilə işləyir: əvvəlcədən yükləmə aşağı qüvvə yaradır və təmas səthləri arasındakı sürtünmə birləşmənin sürüşməsinə qarşı durmaq üçün birlikdə işləyir. Bu, kağız yığınını bir yerdə saxlayan bir bağlayıcı kimidir, çünki kağızda deşiklər açılmır, çünki bağlayıcı kağızları bir-birinə basır və sürtünmə yığını bir yerdə saxlayır.
ASTM A325 boltları, boltun diametrindən asılı olaraq, kvadrat düym üçün minimum 150 ilə 120 kq arasında dartılma möhkəmliyinə (KSI) malikdir, A490 boltları isə 150 ​​ilə 170-KSI arasında dartılma möhkəmliyinə malik olmalıdır. Pərçim birləşmələri daha çox sıx birləşmələrə bənzəyir, lakin bu halda sancaqlar adətən A325 boltunun təxminən yarısı qədər möhkəm olan pərçimlərdir.
Mexaniki şəkildə bərkidilmiş birləşmə kəsici qüvvələrə məruz qaldıqda (tətbiq olunan qüvvə səbəbindən bir element digərinin üzərində sürüşməyə meylli olduqda) iki şeydən biri baş verə bilər. Boltlar və ya pərçimlər dəliklərin yanlarında ola bilər və bu da boltların və ya pərçimlərin eyni zamanda kəsilməsinə səbəb ola bilər. İkinci ehtimal, əvvəlcədən gərginləşdirilmiş bərkidicilərin sıxma qüvvəsinin yaratdığı sürtünmənin kəsici yüklərə davam gətirə bilməsidir. Bu birləşmə üçün sürüşmə gözlənilmir, lakin mümkündür.
Sıx birləşmə bir çox tətbiq üçün məqbuldur, çünki yüngül sürüşmə birləşmənin xüsusiyyətlərinə mənfi təsir göstərə bilməz. Məsələn, dənəvər material saxlamaq üçün hazırlanmış silosu nəzərdən keçirin. İlk dəfə yüklənərkən yüngül sürüşmə ola bilər. Sürüşmə baş verdikdən sonra bu, bir daha baş verməyəcək, çünki sonrakı bütün yüklər eyni təbiətlidir.
Yükün geri çevrilməsi bəzi tətbiqlərdə, məsələn, fırlanan elementlər alternativ dartılma və sıxılma yüklərinə məruz qaldıqda istifadə olunur. Başqa bir nümunə, tam əks yüklərə məruz qalan əyilmə elementidir. Yük istiqamətində əhəmiyyətli bir dəyişiklik olduqda, dövri sürüşməni aradan qaldırmaq üçün əvvəlcədən yüklənmiş bir əlaqə tələb oluna bilər. Bu sürüşmə nəticədə uzanan dəliklərdə daha çox sürüşməyə səbəb olur.
Bəzi birləşmələr yorğunluğa səbəb ola biləcək bir çox yük dövrünü yaşayır. Bunlara preslər, kran dayaqları və körpülərdəki birləşmələr daxildir. Birləşmə əks istiqamətdə yorğunluq yüklərinə məruz qaldıqda sürüşkən kritik birləşmələr tələb olunur. Bu tip vəziyyətlər üçün birləşmənin sürüşməməsi çox vacibdir, buna görə də sürüşmə kritik birləşmələr lazımdır.
Mövcud boltlu birləşmələr bu standartların hər hansı birinə uyğun olaraq layihələndirilə və istehsal edilə bilər. Pərçimli birləşmələr sıx hesab olunur.
Qaynaqlanmış birləşmələr sərtdir. Lehim birləşmələri isə çətindir. Yük altında sürüşə bilən sıx boltlu birləşmələrdən fərqli olaraq, qaynaqlar tətbiq olunan yükü böyük ölçüdə uzatmağa və paylamağa ehtiyac duymur. Əksər hallarda, qaynaqlanmış və yastıq tipli mexaniki bərkidicilər eyni şəkildə deformasiyaya uğramır.
Qaynaqlar mexaniki bərkidicilərlə istifadə edildikdə, yük daha sərt hissədən keçir, buna görə də qaynaq demək olar ki, bütün yükü daşıya bilər və boltla çox az hissə paylaşılır. Buna görə də qaynaq, boltlama və pərçimləmə zamanı diqqətli olmaq lazımdır. Xüsusiyyətlər. AWS D1 mexaniki bərkidicilərin və qaynaqların qarışdırılması problemini həll edir. Struktur qaynaq üçün 1:2000 Xüsusiyyəti – polad. 2.6.3-cü bənddə deyilir ki, dayaq tipli birləşmələrdə istifadə olunan pərçimlər və ya boltlar üçün (yəni bolt və ya pərçim sancaq kimi çıxış etdiyi yerlərdə) mexaniki bərkidicilərin yükü qaynaqla bölüşməsi nəzərə alınmamalıdır. Qaynaq istifadə olunursa, onlar birləşmədə tam yükü daşımaq üçün təmin edilməlidir. Bununla belə, bir elementə qaynaqlanmış və digər elementə pərçimlənmiş və ya boltlanmış birləşmələrə icazə verilir.
Yastıq tipli mexaniki bərkidicilərdən istifadə edərkən və qaynaqlar əlavə edərkən, boltun yük daşıma qabiliyyəti əsasən nəzərə alınmır. Bu müddəaya əsasən, qaynaq bütün yükləri ötürmək üçün nəzərdə tutulmalıdır.
Bu, əsasən AISC LRFD-1999, J1.9 bəndi ilə eynidir. Lakin, Kanada standartı CAN/CSA-S16.1-M94, mexaniki bərkidicinin və ya boltun gücü qaynaq gücündən yüksək olduqda da müstəqil istifadəyə imkan verir.
Bu məsələdə üç meyar uyğundur: rulman tipli mexaniki bərkitmə imkanları və qaynaq imkanları üst-üstə düşmür.
AWS D1.1-in 2.6.3-cü bölməsində Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, boltların və qaynaqların iki hissəli birləşmədə birləşdirilə biləcəyi vəziyyətlər də müzakirə olunur. Qaynaqlar solda, boltlarla bərkidilmişdir. Burada qaynaqların və boltların ümumi gücü nəzərə alına bilər. Bütün birləşmənin hər bir hissəsi müstəqil şəkildə işləyir. Beləliklə, bu kod 2.6.3-ün birinci hissəsində olan prinsipə istisnadır.
İndi müzakirə edilən qaydalar yeni binalara şamil olunur. Mövcud konstruksiyalar üçün 8.3.7 D1.1 bəndində deyilir ki, konstruksiya hesablamaları pərçimin və ya boltun yeni ümumi yüklə həddindən artıq yüklənəcəyini göstərdikdə, ona yalnız mövcud statik yük təyin edilməlidir.
Eyni qaydalar tələb edir ki, əgər pərçim və ya bolt yalnız statik yüklərlə həddindən artıq yüklənibsə və ya tsiklik (yorğunluq) yüklərə məruz qalıbsa, ümumi yükü dəstəkləmək üçün kifayət qədər əsas metal və qaynaq əlavə edilməlidir.
Mexaniki bərkidicilər və qaynaqlar arasında yükün paylanması, konstruksiya əvvəlcədən yüklənibsə, başqa sözlə, birləşdirilmiş elementlər arasında sürüşmə baş veribsə, məqbuldur. Lakin mexaniki bərkidicilərə yalnız statik yüklər qoyula bilər. Daha çox sürüşməyə səbəb ola biləcək canlı yüklər bütün yükə davam gətirə bilən qaynaqlardan istifadə etməklə qorunmalıdır.
Qaynaq birləşmələri bütün tətbiq olunan və ya dinamik yüklənməyə davam gətirmək üçün istifadə edilməlidir. Mexaniki bərkidicilər artıq həddindən artıq yükləndikdə, yükün paylaşılmasına icazə verilmir. Dövri yüklənmə zamanı yükün paylaşılmasına icazə verilmir, çünki yük qaynağın daimi sürüşməsinə və həddindən artıq yüklənməsinə səbəb ola bilər.
illüstrasiya. Əvvəlcə boltlarla möhkəm bərkidilmiş bir ətək birləşməsini nəzərdən keçirin (Şəkil 2-yə baxın). Konstruksiya əlavə güc verir və ikiqat möhkəmlik təmin etmək üçün birləşmələr və bağlayıcılar əlavə edilməlidir. Şəkil 3-də elementlərin möhkəmləndirilməsi üçün əsas plan göstərilir. Birləşmə necə aparılmalıdır?
Yeni polad köhnə poladla file qaynaqları ilə birləşdirilməli olduğundan, mühəndis birləşmə yerinə bir neçə file qaynağı əlavə etmək qərarına gəldi. Boltlar hələ də yerində olduğundan, ilkin fikir yalnız əlavə gücü yeni polada ötürmək üçün lazım olan qaynaqları əlavə etmək, yükün 50%-nin boltlardan, 50%-nin isə yeni qaynaqlardan keçməsini gözləmək idi. Bu məqbuldurmu?
Əvvəlcə fərz edək ki, hazırda bağlantıya heç bir statik yük tətbiq olunmur. Bu halda, AWS D1.1-in 2.6.3-cü bəndi tətbiq olunur.
Bu yastıq tipli birləşmədə qaynaq və bolt yükü bölüşdürmək üçün nəzərdə tutula bilməz, buna görə də göstərilən qaynaq ölçüsü bütün statik və dinamik yükü daşımaq üçün kifayət qədər böyük olmalıdır. Bu nümunədəki boltların daşıma qabiliyyəti nəzərə alına bilməz, çünki statik yük olmadan birləşmə boş vəziyyətdə olacaq. Qaynaq (yükün yarısını daşımaq üçün nəzərdə tutulmuşdur) əvvəlcə tam yük tətbiq edildikdə qırılır. Daha sonra yükün yarısını ötürmək üçün nəzərdə tutulmuş bolt yükü ötürməyə çalışır və qırılır.
Bundan əlavə, statik yük tətbiq olunduğunu fərz edək. Bundan əlavə, mövcud birləşmənin mövcud daimi yükü daşımaq üçün kifayət olduğu fərz edilir. Bu halda, 8.3.7-ci bəndin D1.1-ci bəndi tətbiq olunur. Yeni qaynaqlar yalnız artan statik və ümumi canlı yüklərə davam gətirməlidir. Mövcud ölü yüklər mövcud mexaniki bərkidicilərə təyin edilə bilər.
Sabit yük altında birləşmə əyilmir. Bunun əvəzinə, boltlar artıq yüklərini daşıyır. Birləşmədə müəyyən sürüşmələr olub. Buna görə də, qaynaqlardan istifadə etmək olar və onlar dinamik yükləri ötürə bilir.
“Bu məqbuldurmu?” sualının cavabı yük şəraitindən asılıdır. Birinci halda, statik yük olmadığı təqdirdə cavab mənfi olacaq. İkinci ssenarinin spesifik şərtlərinə əsasən cavab bəlidir.
Statik yük tətbiq edildiyi üçün nəticə çıxarmaq həmişə mümkün olmur. Statik yüklərin səviyyəsi, mövcud mexaniki birləşmələrin adekvatlığı və son yüklərin təbiəti - istər statik, istərsə də tsiklik - cavabı dəyişə bilər.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair prospekti, Klivlend, OH 44117-1199, Qaynaq Texnologiyaları Mərkəzinin Meneceri, Lincoln Electric Şirkəti, www.lincolnelectric.com. Lincoln Electric şirkəti bütün dünyada qaynaq avadanlığı və qaynaq materialları istehsal edir. Qaynaq Texnologiyaları Mərkəzinin mühəndisləri və texnikləri müştərilərə qaynaq problemlərini həll etməyə kömək edirlər.
Amerika Qaynaq Cəmiyyəti, 550 NW LeJeune Road, Mayami, FL 33126-5671, telefon 305-443-9353, faks 305-443-7559, veb sayt www.aws.org.
ASTM Beynəlxalq Təşkilatı, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telefon 610-832-9585, faks 610-832-9555, veb sayt www.astm.org.
Amerika Polad Konstruksiyalar Assosiasiyası, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Çikaqo, IL 60601-2001, telefon 312-670-2400, faks 312-670-5403, veb sayt www.aisc.org.
FABRICATOR Şimali Amerikanın aparıcı polad istehsalı və formalaşdırma jurnalıdır. Jurnal istehsalçılara işlərini daha səmərəli şəkildə yerinə yetirməyə imkan verən xəbərlər, texniki məqalələr və uğur hekayələrini dərc edir. FABRICATOR 1970-ci ildən bəri bu sahədə fəaliyyət göstərir.
İndi FABRICATOR rəqəmsal nəşrinə tam giriş imkanı ilə dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla çıxış əldə edə bilərsiniz.
"The Tube & Pipe Journal"ın rəqəmsal nəşri artıq tam əlçatandır və dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla çıxış təmin edir.
Metal ştamplama bazarı üçün ən son texnologiya, ən yaxşı təcrübələr və sənaye xəbərlərini özündə əks etdirən STAMPING Jurnalına tam rəqəmsal giriş əldə edin.
İndi The Fabricator en Español-a tam rəqəmsal giriş imkanı ilə dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla daxil ola bilərsiniz.