Sa nagkalain-laing sitwasyon sa istruktura, ang mga inhenyero mahimong kinahanglan nga mosusi sa kalig-on sa mga lutahan nga gihimo sa mga weld ug mechanical fastener. Karon, ang mechanical fastener kasagaran mga bolt, apan ang mga daan nga disenyo mahimong adunay mga rivet.
Mahimo kini mahitabo atol sa mga pag-upgrade, renobasyon, o pagpaayo sa usa ka proyekto. Ang usa ka bag-ong disenyo mahimong magkinahanglan og pag-bolting ug pag-welding aron magtinabangay sa usa ka lutahan diin ang materyal nga idugtong una nga i-bolting ug dayon i-welding aron makahatag og hingpit nga kusog sa lutahan.
Apan, ang pagtino sa kinatibuk-ang kapasidad sa karga sa usa ka lutahan dili ingon kasayon ​​sa pag-ihap sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga indibidwal nga sangkap (mga weld, bolt, ug rivet). Ang ingon nga pangagpas mahimong mosangpot sa makadaot nga mga sangputanan.
Ang mga bolted connection gihulagway sa American Institute of Steel Structures (AISC) Structural Joint Specification, nga naggamit sa ASTM A325 o A490 bolts isip tight mount, preload, o sliding key.
Hugti pag-ayo ang mga koneksyon gamit ang impact wrench o locksmith gamit ang naandan nga double-sided wrench aron masiguro nga ang mga lut-od hugot nga nagdikit. Sa usa ka prestressed connection, ang mga bolt gi-install aron kini maapektuhan sa daghang tensile loads, ug ang mga plato maapektuhan sa compressive loads.
1. Ibalik ang nut. Ang pamaagi sa pag-balik sa nut naglakip sa paghugot sa bolt ug dayon pag-balik sa nut og dugang, nga nagdepende sa diametro ug gitas-on sa bolt.
2. I-calibrate ang yawe. Ang pamaagi sa calibrated wrench nagsukod sa torque nga nalangkit sa tensyon sa bolt.
3. Torsion type tension adjustment bolt. Ang twist-off tension bolts adunay gagmay nga mga stud sa tumoy sa bolt atbang sa ulo. Kung maabot na ang gikinahanglan nga torque, ang stud tangtangon.
4. Straight pull index. Ang mga direct tension indicator kay mga espesyal nga washer nga may mga tab. Ang gidaghanon sa compression sa lug nagpakita sa lebel sa tension nga gigamit sa bolt.
Sa yanong pagkasulti, ang mga bolt molihok sama sa mga pin sa hugot ug pre-tensioned nga mga lutahan, sama sa usa ka brass pin nga nagkupot sa usa ka pundok sa perforated nga papel. Ang kritikal nga sliding joints molihok pinaagi sa friction: ang preload makamugna og downforce, ug ang friction tali sa mga contact surfaces magtinabangay aron mapugngan ang slippage sa lutahan. Kini sama sa usa ka binder nga nagkupot sa usa ka pundok sa mga papel, dili tungod kay adunay mga lungag nga gibuslot sa papel, apan tungod kay ang binder mopilit sa mga papel ug ang friction magkupot sa pundok.
Ang mga bolt sa ASTM A325 adunay minimum nga tensile strength nga 150 ngadto sa 120 kg kada pulgada kuwadrado (KSI), depende sa diametro sa bolt, samtang ang mga bolt sa A490 kinahanglan adunay tensile strength nga 150 ngadto sa 170-KSI. Ang mga rivet joint molihok nga mas sama sa hugot nga mga joint, apan niini nga kaso, ang mga pin kay mga rivet nga kasagaran mga katunga sa kalig-on sa usa ka A325 bolt.
Usa sa duha ka butang ang mahimong mahitabo kung ang usa ka mekanikal nga gihigot nga lutahan gipailalom sa mga pwersa sa paggunting (kung ang usa ka elemento lagmit nga modausdos ibabaw sa lain tungod sa gigamit nga pwersa). Ang mga bolt o rivet mahimong naa sa kilid sa mga lungag, hinungdan nga ang mga bolt o rivet magunting sa parehas nga oras. Ang ikaduha nga posibilidad mao nga ang friction nga gipahinabo sa puwersa sa pag-clamping sa mga pretensioned fastener makasugakod sa mga shear load. Walay slippage nga gilauman alang niini nga koneksyon, apan posible kini.
Ang hugot nga koneksyon madawat sa daghang mga aplikasyon, tungod kay ang gamay nga pagkadulas dili makaapekto sa mga kinaiya sa koneksyon. Pananglitan, hunahunaa ang usa ka silo nga gidisenyo aron tipigan ang granular nga materyal. Mahimong adunay gamay nga pagkadulas kung magkarga sa unang higayon. Kung mahitabo na ang pagkadulas, dili na kini mahitabo pag-usab, tungod kay ang tanan nga sunod nga mga karga parehas ra ang kinaiya.
Ang load reversal gigamit sa pipila ka mga aplikasyon, sama sa kung ang mga nagtuyok nga elemento gipailalom sa nagpuli-puli nga tensile ug compressive loads. Laing pananglitan mao ang bending element nga gipailalom sa hingpit nga reverse loads. Kung adunay dakong pagbag-o sa direksyon sa load, ang usa ka preloaded connection mahimong gikinahanglan aron mawagtang ang cyclic slip. Kini nga slip sa kadugayan mosangpot sa dugang nga slip sa mga pinahaba nga mga lungag.
Ang ubang mga lutahan makasinati og daghang siklo sa karga nga mahimong mosangpot sa kakapoy. Apil niini ang mga presses, suporta sa crane ug mga koneksyon sa mga taytayan. Gikinahanglan ang mga sliding critical connection kung ang koneksyon gipailalom sa mga karga sa kakapoy sa atbang nga direksyon. Alang niini nga mga klase sa kondisyon, importante kaayo nga ang lutahan dili madulas, busa gikinahanglan ang mga slip-critical joint.
Ang kasamtangang mga bolted connection mahimong idisenyo ug himoon sumala sa bisan hain niini nga mga sumbanan. Ang mga rivet connection giisip nga hugot.
Ang mga welded joint gahi. Ang mga solder joint lisod sabton. Dili sama sa hugot nga bolted joints, nga dali ra madakin-as ubos sa karga, ang mga weld dili kinahanglan nga moinat ug moapod-apod sa gigamit nga karga sa kadaghanan. Sa kadaghanang mga kaso, ang mga welded ug bearing type mechanical fasteners dili parehas og porma.
Kon ang mga weld gamiton uban sa mga mechanical fastener, ang karga ibalhin agi sa mas gahi nga bahin, mao nga ang weld makadala sa halos tanan nga karga, nga gamay ra ang bahinon sa bolt. Mao nga kinahanglan mag-amping sa pag-welding, pag-bolting ug pag-riveting. Mga Espisipikasyon. Ang AWS D1 nagsulbad sa problema sa pagsagol sa mga mechanical fastener ug mga weld. Espisipikasyon 1:2000 para sa structural welding – asero. Ang Parapo 2.6.3 nag-ingon nga para sa mga rivet o bolt nga gigamit sa mga bearing-type joint (ie diin ang bolt o rivet nagsilbing pin), ang mga mechanical fastener dili angay isipon nga nagbahin sa karga sa weld. Kon ang welding gamiton, kinahanglan kini nga ihatag aron madala ang tibuok karga sa joint. Bisan pa, gitugotan ang mga koneksyon nga gi-welding sa usa ka elemento ug gi-rive o gi-bolting sa laing elemento.
Kon mogamit og bearing-type mechanical fasteners ug magdugang og mga weld, ang kapasidad sa bolt sa pagdala og karga kasagaran wala tagda. Sumala niini nga probisyon, ang weld kinahanglan nga gidisenyo aron mabalhin ang tanang karga.
Kini halos parehas ra sa AISC LRFD-1999, clause J1.9. Apan, ang Canadian standard nga CAN/CSA-S16.1-M94 nagtugot usab sa paggamit nga mag-inusara kung ang gahum sa mechanical fastener o bolt mas taas kaysa sa welding.
Niini nga butang, tulo ka criteria ang makanunayon: ang mga posibilidad sa mekanikal nga mga fastening sa bearing type ug ang mga posibilidad sa mga weld dili magkatugma.
Ang Seksyon 2.6.3 sa AWS D1.1 naghisgot usab sa mga sitwasyon diin ang mga bolt ug mga weld mahimong ihiusa sa usa ka duha ka bahin nga lutahan, sama sa gipakita sa Hulagway 1. Mga weld sa wala, gi-bolt sa tuo. Ang kinatibuk-ang gahum sa mga weld ug mga bolt mahimong tagdon dinhi. Ang matag bahin sa tibuok koneksyon naglihok nga independente. Busa, kini nga kodigo usa ka eksepsiyon sa prinsipyo nga anaa sa unang bahin sa 2.6.3.
Ang mga lagda nga bag-o lang gihisgutan magamit sa mga bag-ong bilding. Alang sa kasamtangang mga istruktura, ang clause 8.3.7 D1.1 nag-ingon nga kung ang mga kalkulasyon sa istruktura nagpakita nga ang usa ka rivet o bolt ma-overload sa usa ka bag-ong kinatibuk-ang karga, ang kasamtangang static load lamang ang angay i-assign niini.
Ang samang mga lagda nagkinahanglan nga kon ang usa ka rivet o bolt mapuno lang og static loads o gipailalom sa cyclic (fatigue) loads, kinahanglan nga idugang ang igo nga base metal ug mga weld aron masuportahan ang kinatibuk-ang load.
Ang pag-apod-apod sa karga tali sa mga mechanical fastener ug mga weld madawat kon ang istruktura preloaded, sa ato pa, kon adunay nahitabong slippage tali sa konektadong mga elemento. Apan ang mga static load lamang ang mahimong ibutang sa mga mechanical fastener. Ang mga live load nga mahimong mosangpot sa mas dakong slippage kinahanglan nga panalipdan pinaagi sa paggamit sa mga weld nga makasugakod sa tibuok karga.
Kinahanglan gamiton ang mga weld aron makasugakod sa tanang gigamit o dinamikong karga. Kung ang mga mechanical fastener sobra na karga, dili tugotan ang pagpaambit sa karga. Ubos sa cyclic loading, dili tugotan ang pagpaambit sa karga, tungod kay ang karga mahimong mosangpot sa permanente nga pagkadulas ug sobra nga karga sa weld.
ilustrasyon. Hunahunaa ang usa ka lap joint nga orihinal nga gi-bolt og hugot (tan-awa ang Figure 2). Ang istruktura nagdugang og dugang nga gahum, ug ang mga koneksyon ug konektor kinahanglan idugang aron makahatag og doble nga kusog. Sa fig. 3 gipakita ang sukaranan nga plano alang sa pagpalig-on sa mga elemento. Giunsa paghimo ang koneksyon?
Tungod kay ang bag-ong asero kinahanglan nga idugtong sa daan nga asero pinaagi sa mga fillet weld, ang inhenyero nakahukom nga magdugang og pipila ka fillet weld sa lutahan. Tungod kay ang mga bolt naa pa sa lugar, ang orihinal nga ideya mao ang pagdugang lamang sa mga weld nga gikinahanglan aron mabalhin ang dugang nga gahum ngadto sa bag-ong asero, nga nagdahom nga 50% sa karga moagi sa mga bolt ug 50% sa karga moagi sa bag-ong mga weld. Madawat ba kini?
Una natong hunahunaon nga walay static loads nga gigamit karon sa koneksyon. Niini nga kaso, ang paragraph 2.6.3 sa AWS D1.1 magamit.
Sa kini nga bearing type joint, ang weld ug bolt dili mahimong isipon nga nagbahin sa load, busa ang gitakdang weld size kinahanglan nga igo ang gidak-on aron masuportahan ang tanan nga static ug dynamic load. Ang bearing capacity sa mga bolt niini nga pananglitan dili mahimong tagdon, tungod kay kung wala ang static load, ang koneksyon anaa sa usa ka luag nga estado. Ang weld (gidisenyo aron magdala sa katunga sa load) sa sinugdanan mabuak kung ang tibuok load ipadapat. Dayon ang bolt, nga gidisenyo usab aron ibalhin ang katunga sa load, mosulay sa pagbalhin sa load ug mabuak.
Dugang pa, hunahunaa nga ang kasamtangang koneksyon igo na aron madala ang kasamtangang permanenteng karga. Niini nga kaso, ang parapo 8.3.7 D1.1 magamit. Ang mga bag-ong weld kinahanglan lamang nga makasugakod sa dugang nga static ug kinatibuk-ang live loads. Ang kasamtangang dead loads mahimong i-assign sa kasamtangang mechanical fasteners.
Ubos sa kanunay nga karga, ang koneksyon dili molubog. Hinuon, ang mga bolt nagdala na sa ilang karga. Adunay gamay nga pagkadulas sa koneksyon. Busa, magamit ang mga weld ug kini makapadala og mga dinamikong karga.
Ang tubag sa pangutana nga “Madawat ba kini?” nagdepende sa mga kondisyon sa karga. Sa unang kaso, kon walay static load, ang tubag negatibo. Ubos sa espesipikong mga kondisyon sa ikaduhang senaryo, ang tubag mao ang oo.
Dili kanunay posible nga makahimo og konklusyon tungod lang kay gigamit ang static load. Ang lebel sa static loads, ang kaangayan sa kasamtangang mekanikal nga koneksyon, ug ang kinaiya sa mga end load—static man o cyclic—mahimong makausab sa tubag.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Welding Technology Center Manager, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Ang Lincoln Electric naggama og mga kagamitan sa welding ug mga gamit sa welding sa tibuok kalibutan. Ang mga inhenyero ug teknisyan sa Welding Technology Center nagtabang sa mga kustomer sa pagsulbad sa mga problema sa welding.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, telepono 305-443-9353, fax 305-443-7559, website www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telepono 610-832-9585, fax 610-832-9555, website www.astm.org.
American Steel Structures Association, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, telepono 312-670-2400, fax 312-670-5403, website www.aisc.org.
Ang FABRICATOR mao ang nanguna nga magasin sa paggama ug pagporma og asero sa Amihanang Amerika. Ang magasin nagpatik og mga balita, teknikal nga artikulo, ug mga istorya sa kalampusan nga makapahimo sa mga tiggama sa pagbuhat sa ilang trabaho nga mas episyente. Ang FABRICATOR anaa na sa industriya sukad pa niadtong 1970.
Karon nga adunay hingpit nga access sa The FABRICATOR digital edition, dali nga access sa bililhong mga kapanguhaan sa industriya.
Ang digital nga edisyon sa The Tube & Pipe Journal hingpit na nga ma-access, nga naghatag ug dali nga pag-access sa bililhong mga kapanguhaan sa industriya.
Pagkuha og kompletong digital access sa STAMPING Journal, nga nagpakita sa pinakabag-ong teknolohiya, labing maayong mga pamaagi, ug balita sa industriya para sa merkado sa metal stamping.
Karon nga adunay hingpit nga digital nga pag-access sa The Fabricator en Español, dali ra nimo nga ma-access ang bililhong mga kapanguhaan sa industriya.