Mewn amrywiol sefyllfaoedd strwythurol, efallai y bydd angen i beirianwyr werthuso cryfder yr uniadau a wneir gan weldiau a chaewyr mecanyddol.Heddiw, bolltau yw caewyr mecanyddol fel arfer, ond efallai y bydd gan ddyluniadau hŷn rhybedion.
Gall hyn ddigwydd yn ystod uwchraddio, adnewyddu, neu welliannau i brosiect.Efallai y bydd angen bolltio a weldio ar ddyluniad newydd i weithio gyda'i gilydd mewn uniad lle mae'r deunydd sydd i'w uno yn cael ei folltio gyda'i gilydd yn gyntaf ac yna'n cael ei weldio i roi cryfder llawn i'r uniad.
Fodd bynnag, nid yw pennu cyfanswm cynhwysedd llwyth uniad mor syml ag adio cyfanswm y cydrannau unigol (weldiau, bolltau a rhybedion).Gallai rhagdybiaeth o'r fath arwain at ganlyniadau trychinebus.
Disgrifir cysylltiadau wedi'u bolltio ym Manyleb Cyd Strwythurol Sefydliad Dur America (AISC), sy'n defnyddio bolltau ASTM A325 neu A490 fel mownt tynn, rhaglwyth, neu allwedd llithro.
Tynhau cysylltiadau wedi'u tynhau'n dynn â wrench trawiad neu saer cloeon gan ddefnyddio wrench dwy ochr confensiynol i sicrhau bod yr haenau mewn cysylltiad tynn.Mewn cysylltiad rhagbwys, gosodir y bolltau fel eu bod yn destun llwythi tynnol sylweddol, ac mae'r platiau'n destun llwythi cywasgol.
1. Trowch yr nyten.Mae'r dull o droi'r cnau yn golygu tynhau'r bollt ac yna troi'r cnau swm ychwanegol, sy'n dibynnu ar ddiamedr a hyd y bollt.
2. Graddnodi'r allwedd.Mae'r dull wrench wedi'i galibro yn mesur y torque sy'n gysylltiedig â thensiwn bollt.
3. bollt addasiad tensiwn math torsion.Mae gan bolltau tensiwn troi i ffwrdd greoedd bach ar ddiwedd y bollt gyferbyn â'r pen.Pan gyrhaeddir y trorym gofynnol, mae'r gre yn cael ei ddadsgriwio.
4. Mynegai tynnu syth.Mae dangosyddion tensiwn uniongyrchol yn wasieri arbennig gyda thabiau.Mae faint o gywasgu ar y lug yn dangos lefel y tensiwn a roddir ar y bollt.
Yn nhermau lleygwr, mae bolltau'n gweithredu fel pinnau mewn uniadau tynn a chyn-densiwn, yn debyg iawn i bin pres sy'n dal pentwr o bapur tyllog gyda'i gilydd.Mae uniadau llithro critigol yn gweithio trwy ffrithiant: mae rhaglwyth yn creu grym i lawr, ac mae ffrithiant rhwng yr arwynebau cyswllt yn gweithio gyda'i gilydd i wrthsefyll llithriad yr uniad.Mae fel rhwymwr sy'n dal pentwr o bapurau gyda'i gilydd, nid oherwydd bod tyllau yn cael eu dyrnu yn y papur, ond oherwydd bod y rhwymwr yn pwyso'r papurau gyda'i gilydd a bod y ffrithiant yn dal y pentwr gyda'i gilydd.
Mae gan bolltau ASTM A325 gryfder tynnol lleiafswm o 150 i 120 kg fesul modfedd sgwâr (KSI), yn dibynnu ar ddiamedr y bollt, tra bod yn rhaid i bolltau A490 fod â chryfder tynnol o 150 i 170-KSI.Mae uniadau rhybed yn ymddwyn yn debycach i uniadau tynn, ond yn yr achos hwn, rhybedion yw'r pinnau sydd fel arfer tua hanner mor gryf â bollt A325.
Gall un o ddau beth ddigwydd pan fydd cymal sydd wedi'i glymu'n fecanyddol yn destun grymoedd cneifio (pan fo un elfen yn tueddu i lithro dros un arall oherwydd grym cymhwysol).Gall bolltau neu rhybedion fod ar ochrau'r tyllau, gan achosi'r bolltau neu'r rhybedi i gneifio i ffwrdd ar yr un pryd.Yr ail bosibilrwydd yw y gall y ffrithiant a achosir gan rym clampio'r caewyr ffug wrthsefyll llwythi cneifio.Nid oes disgwyl llithriad ar gyfer y cysylltiad hwn, ond mae'n bosibl.
Mae cysylltiad tynn yn dderbyniol ar gyfer llawer o geisiadau, gan na all llithriad bach effeithio'n andwyol ar nodweddion y cysylltiad.Er enghraifft, ystyriwch seilo a gynlluniwyd i storio deunydd gronynnog.Efallai y bydd ychydig o lithriad wrth lwytho am y tro cyntaf.Unwaith y bydd llithro yn digwydd, ni fydd yn digwydd eto, oherwydd mae'r holl lwythi dilynol o'r un natur.
Defnyddir gwrthdroad llwyth mewn rhai cymwysiadau, megis pan fydd elfennau cylchdroi yn destun llwythi tynnol a chywasgol bob yn ail.Enghraifft arall yw elfen blygu sy'n destun llwythi gwrthdroi llawn.Pan fydd newid sylweddol yng nghyfeiriad y llwyth, efallai y bydd angen cysylltiad wedi'i lwytho ymlaen llaw i ddileu slip cylchol.Mae'r llithriad hwn yn y pen draw yn arwain at fwy o lithro yn y tyllau hirgul.
Mae rhai cymalau yn profi llawer o gylchoedd llwyth a all arwain at flinder.Mae'r rhain yn cynnwys gweisg, cynhalwyr craen a chysylltiadau mewn pontydd.Mae angen cysylltiadau critigol llithro pan fydd y cysylltiad yn destun llwythi blinder i'r cyfeiriad cefn.Ar gyfer y mathau hyn o amodau, mae'n bwysig iawn nad yw'r cyd yn llithro, felly mae angen cymalau llithro-critigol.
Gellir dylunio a gweithgynhyrchu cysylltiadau bolltedig presennol i unrhyw un o'r safonau hyn.Mae cysylltiadau rhybed yn cael eu hystyried yn dynn.
Mae cymalau wedi'u weldio yn anhyblyg.Mae cymalau sodr yn anodd.Yn wahanol i uniadau bolltio tynn, sy'n gallu llithro o dan lwyth, nid oes rhaid i weldiau ymestyn a dosbarthu'r llwyth cymhwysol i raddau helaeth.Yn y rhan fwyaf o achosion, nid yw caewyr mecanyddol math weldio a dwyn yn dadffurfio yn yr un modd.
Pan ddefnyddir welds gyda chaewyr mecanyddol, trosglwyddir y llwyth trwy'r rhan anoddach, felly gall y weld gario bron y cyfan o'r llwyth, gydag ychydig iawn yn cael ei rannu â'r bollt.Dyna pam y mae'n rhaid bod yn ofalus wrth weldio, bolltio a rhybedu.Manylebau.Mae AWS D1 yn datrys y broblem o gymysgu caewyr mecanyddol a welds.Manyleb 1:2000 ar gyfer weldio strwythurol - dur.Mae paragraff 2.6.3 yn nodi, ar gyfer rhybedion neu folltau a ddefnyddir mewn cymalau math dwyn (hy lle mae'r bollt neu'r rhybed yn gweithredu fel pin), ni ddylid ystyried bod caewyr mecanyddol yn rhannu'r llwyth â'r weldiad.Os defnyddir weldio, rhaid eu darparu i gario'r llwyth llawn yn y cyd.Fodd bynnag, caniateir cysylltiadau wedi'u weldio i un elfen a'u rhybedu neu eu bolltio i elfen arall.
Wrth ddefnyddio caewyr mecanyddol math dwyn ac ychwanegu welds, mae gallu cario llwyth y bollt yn cael ei esgeuluso i raddau helaeth.Yn ôl y ddarpariaeth hon, rhaid dylunio'r weldiad i drosglwyddo'r holl lwythi.
Mae hyn yn ei hanfod yr un peth ag AISC LRFD-1999, cymal J1.9.Fodd bynnag, mae safon Canada CAN/CSA-S16.1-M94 hefyd yn caniatáu defnydd ar ei ben ei hun pan fo pŵer y clymwr neu'r bollt mecanyddol yn uwch na phŵer weldio.
Yn y mater hwn, mae tri maen prawf yn gyson: nid yw posibiliadau clymiadau mecanyddol y math dwyn a phosibiliadau welds yn adio.
Mae Adran 2.6.3 o AWS D1.1 hefyd yn trafod sefyllfaoedd lle gellir cyfuno bolltau a weldiau mewn uniad dwy ran, fel y dangosir yn Ffigur 1. Weldiau ar y chwith, wedi'u bolltio ar y dde.Gellir ystyried cyfanswm pŵer welds a bolltau yma.Mae pob rhan o'r cysylltiad cyfan yn gweithredu'n annibynnol.Felly, mae'r cod hwn yn eithriad i'r egwyddor a geir yn rhan gyntaf 2.6.3.
Mae'r rheolau sydd newydd eu trafod yn berthnasol i adeiladau newydd.Ar gyfer strwythurau presennol, mae cymal 8.3.7 D1.1 yn nodi pan fo cyfrifiadau adeileddol yn dangos y bydd rhybed neu follt yn cael ei orlwytho gan gyfanswm llwyth newydd, dim ond y llwyth sefydlog presennol y dylid ei neilltuo iddo.
Mae'r un rheolau'n ei gwneud yn ofynnol, os yw rhybed neu follt yn cael ei orlwytho â llwythi statig yn unig neu'n destun llwythi cylchol (blinder), rhaid ychwanegu digon o fetel sylfaen a welds i gynnal cyfanswm y llwyth.
Mae dosbarthiad llwyth rhwng caewyr mecanyddol a welds yn dderbyniol os yw'r strwythur wedi'i raglwytho, mewn geiriau eraill, os bu llithriad rhwng yr elfennau cysylltiedig.Ond dim ond llwythi statig y gellir eu gosod ar glymwyr mecanyddol.Rhaid amddiffyn llwythi byw a all arwain at fwy o lithriad trwy ddefnyddio weldiau sy'n gallu gwrthsefyll y llwyth cyfan.
Rhaid defnyddio weldiau i wrthsefyll pob llwyth cymhwysol neu ddeinamig.Pan fydd caewyr mecanyddol eisoes wedi'u gorlwytho, ni chaniateir rhannu llwyth.O dan lwytho cylchol, ni chaniateir rhannu llwyth, oherwydd gall y llwyth arwain at lithriad parhaol a gorlwytho'r weldiad.
darluniad.Ystyriwch gymal glin a gafodd ei bolltio'n dynn yn wreiddiol (gweler Ffigur 2).Mae'r strwythur yn ychwanegu pŵer ychwanegol, a rhaid ychwanegu cysylltiadau a chysylltwyr i ddarparu cryfder dwbl.Ar ffig.Mae 3 yn dangos y cynllun sylfaenol ar gyfer cryfhau'r elfennau.Sut dylid gwneud y cysylltiad?
Gan fod yn rhaid i weldiadau ffiled uno'r dur newydd â'r hen ddur, penderfynodd y peiriannydd ychwanegu rhai weldiadau ffiled ar yr uniad.Gan fod y bolltau yn dal yn eu lle, y syniad gwreiddiol oedd ychwanegu dim ond y welds sydd eu hangen i drosglwyddo'r pŵer ychwanegol i'r dur newydd, gan ddisgwyl i 50% o'r llwyth fynd trwy'r bolltau a 50% o'r llwyth i fynd trwy'r welds newydd.Mae'n dderbyniol?
Gadewch i ni dybio yn gyntaf nad oes unrhyw lwythi statig yn cael eu cymhwyso i'r cysylltiad ar hyn o bryd.Yn yr achos hwn, mae paragraff 2.6.3 AWS D1.1 yn berthnasol.
Yn y cymal math dwyn hwn, ni ellir ystyried bod y weldiad a'r bollt yn rhannu'r llwyth, felly rhaid i'r maint weldio penodedig fod yn ddigon mawr i gynnal yr holl lwyth statig a deinamig.Ni ellir ystyried cynhwysedd dwyn y bolltau yn yr enghraifft hon, oherwydd heb lwyth statig, bydd y cysylltiad mewn cyflwr slac.Mae'r weldiad (a gynlluniwyd i gario hanner y llwyth) yn rhwygo i ddechrau pan fydd y llwyth llawn yn cael ei gymhwyso.Yna mae'r bollt, sydd hefyd wedi'i gynllunio i drosglwyddo hanner y llwyth, yn ceisio trosglwyddo'r llwyth ac yn torri.
Tybiwch ymhellach y cymhwysir llwyth statig.Yn ogystal, tybir bod y cysylltiad presennol yn ddigon i gario'r llwyth parhaol presennol.Yn yr achos hwn, mae paragraff 8.3.7 D1.1 yn berthnasol.Nid oes ond angen i weldiau newydd wrthsefyll llwythi byw sefydlog a chyffredinol cynyddol.Gellir neilltuo llwythi marw presennol i glymwyr mecanyddol presennol.
O dan lwyth cyson, nid yw'r cysylltiad yn sag.Yn lle hynny, mae'r bolltau eisoes yn dwyn eu llwyth.Bu peth llithriad yn y cysylltiad.Felly, gellir defnyddio welds a gallant drosglwyddo llwythi deinamig.
Yr ateb i’r cwestiwn “A yw hyn yn dderbyniol?”yn dibynnu ar amodau llwyth.Yn yr achos cyntaf, yn absenoldeb llwyth statig, bydd yr ateb yn negyddol.O dan amodau penodol yr ail senario, yr ateb yw ydy.
Dim ond oherwydd bod llwyth statig yn cael ei gymhwyso, nid yw bob amser yn bosibl dod i gasgliad.Gall lefel y llwythi sefydlog, digonolrwydd y cysylltiadau mecanyddol presennol, a natur y llwythi terfynol - boed yn statig neu'n gylchol - newid yr ateb.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Rheolwr Canolfan Technoleg Weldio, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com.Mae Lincoln Electric yn cynhyrchu offer weldio a nwyddau traul weldio ledled y byd.Mae peirianwyr a thechnegwyr y Ganolfan Technoleg Weldio yn helpu cwsmeriaid i ddatrys problemau weldio.
Cymdeithas Weldio America, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, ffôn 305-443-9353, ffacs 305-443-7559, gwefan www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbour Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, ffôn 610-832-9585, ffacs 610-832-9555, gwefan www.astm.org.
Cymdeithas Strwythurau Dur America, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, ffôn 312-670-2400, ffacs 312-670-5403, gwefan www.aisc.org.
FABRICATOR yw prif gylchgrawn gweithgynhyrchu a ffurfio dur Gogledd America.Mae'r cylchgrawn yn cyhoeddi newyddion, erthyglau technegol a straeon llwyddiant sy'n galluogi gweithgynhyrchwyr i wneud eu gwaith yn fwy effeithlon.Mae FABRICATOR wedi bod yn y diwydiant ers 1970.
Bellach gyda mynediad llawn i argraffiad digidol The FABRICATOR, mynediad hawdd i adnoddau diwydiant gwerthfawr.
Mae rhifyn digidol The Tube & Pipe Journal bellach yn gwbl hygyrch, gan ddarparu mynediad hawdd i adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Sicrhewch fynediad digidol llawn i'r STAMPING Journal, sy'n cynnwys y dechnoleg ddiweddaraf, arferion gorau a newyddion diwydiant ar gyfer y farchnad stampio metel.
Nawr gyda mynediad digidol llawn i The Fabricator en Español, mae gennych fynediad hawdd at adnoddau gwerthfawr y diwydiant.