En diversaj strukturaj situacioj, inĝenieroj eble bezonos taksi la forton de juntoj faritaj per veldoj kaj mekanikaj fermiloj.Hodiaŭ, mekanikaj fermiloj estas kutime rigliloj, sed pli malnovaj dezajnoj povas havi nitojn.
Ĉi tio povas okazi dum ĝisdatigoj, renovigoj aŭ plibonigoj de projekto.Nova dezajno povas postuli bolti kaj veldi labori kune en junto kie la materialo por esti kunigita unue estas boltita kune kaj tiam veldita por disponigi plenan forton al la junto.
Tamen, determini la totalan ŝarĝkapaciton de junto ne estas tiel simpla kiel sumado de la unuopaj komponentoj (veldoj, rigliloj, kaj nitoj).Tia supozo povus konduki al katastrofaj sekvoj.
Boltitaj ligoj estas priskribitaj en la Structural Joint Specification de la American Institute of Steel Structures (AISC), kiu uzas ASTM A325 aŭ A490-riglilojn kiel mallozan monton, antaŭŝarĝon aŭ glitan ŝlosilon.
Streĉi forte streĉitajn ligojn per efikŝlosilo aŭ seruristo uzante konvencian duflankan ŝlosilon por certigi, ke la tavoloj estas en streĉa kontakto.En antaŭstreĉita konekto, la rigliloj estas instalitaj tiel ke ili estas submetitaj al signifaj streĉaj ŝarĝoj, kaj la platoj estas submetitaj al kunpremaj ŝarĝoj.
1. Turnu la nukson.La metodo turni la nukson implikas streĉi la riglilon kaj poste turni la nukson plian kvanton, kiu dependas de la diametro kaj longo de la riglilo.
2. Kalibru la ŝlosilon.La kalibrita ŝlosilmetodo mezuras la tordmomanton kiu estas rilata al rigliltensio.
3. Torsion-tipo streĉa alĝustigo-riglilo.Tord-for streĉaj rigliloj havas malgrandajn bredvirĉevalojn sur la fino de la riglilo kontraŭ la kapo.Kiam la bezonata tordmomanto estas atingita, la bredvirĉevalo estas malŝraŭbita.
4. Rekta tiri indekso.Rektaj streĉaj indikiloj estas specialaj laviloj kun klapetoj.La kvanto de kunpremo sur la lug indikas la nivelon de streĉiĝo aplikita al la riglilo.
Laŭ laikaj esprimoj, rigliloj funkcias kiel stiftoj en mallozaj kaj antaŭstreĉitaj juntoj, tre kiel latunstifto tenanta stakon de truita papero kune.Kritikaj glitaj juntoj funkcias per frikcio: antaŭŝarĝo kreas masuprenforton, kaj frikcio inter la kontaktsurfacoj funkcias kune por rezisti gliton de la junto.Ĝi estas kiel ligilo, kiu tenas stakon da paperoj kune, ne ĉar truoj estas truitaj en la papero, sed ĉar la ligilo kunpremas la paperojn kaj la frotado tenas la stakon kune.
ASTM A325-rigliloj havas minimuman tirstreĉon de 150 ĝis 120 kg je kvadratcolo (KSI), depende de la riglildiametro, dum A490-rigliloj devas havi tirstreĉon de 150 ĝis 170-KSI.Nitjuntoj kondutas pli kiel mallozaj juntoj, sed en ĉi tiu kazo, la pingloj estas nitoj kiuj estas tipe proksimume duono same fortaj kiel A325-riglilo.
Unu el du aferoj povas okazi kiam meĥanike fiksita junto estas submetita al tondfortoj (kiam unu elemento tendencas gliti super alia pro aplikata forto).Rigliloj aŭ nitoj povas esti ĉe la flankoj de la truoj, igante la riglilojn aŭ nitojn fortondi samtempe.La dua ebleco estas, ke la frotado kaŭzita de la kramforto de la antaŭstreĉitaj fermiloj povas elteni tondajn ŝarĝojn.Neniu glitado estas atendita por ĉi tiu konekto, sed ĝi eblas.
Streĉa konekto estas akceptebla por multaj aplikoj, ĉar iometa glitado ne povas negative influi la karakterizaĵojn de la ligo.Ekzemple, konsideru silon dizajnitan por stoki grajnecan materialon.Eble estas iometa glitado dum ŝarĝo unuafoje.Post kiam okazas glitado, ĝi ne okazos denove, ĉar ĉiuj postaj ŝarĝoj estas de la sama naturo.
Ŝarĝrenverso estas uzita en kelkaj aplikoj, kiel ekzemple kiam rotaciaj elementoj estas submetitaj al alternaj streĉaj kaj kunpremaj ŝarĝoj.Alia ekzemplo estas fleksa elemento submetita al plene inversaj ŝarĝoj.Kiam ekzistas signifa ŝanĝo en ŝarĝdirekto, antaŭŝarĝita ligo povas esti postulata por elimini ciklan degliton.Ĉi tiu glito poste kondukas al pli da glitado en la longformaj truoj.
Iuj artikoj spertas multajn ŝarĝciklojn, kiuj povas konduki al laceco.Tiuj inkludas gazetarojn, gruosubtenojn kaj ligojn en pontoj.Glitantaj kritikaj ligoj estas postulataj kiam la ligo estas submetita al lacecŝarĝoj en la inversa direkto.Por ĉi tiuj tipoj de kondiĉoj, estas tre grave, ke la junto ne glitas, do necesas glit-kritikaj juntoj.
Ekzistantaj bolitaj ligoj povas esti dezajnitaj kaj fabrikitaj laŭ iu ajn el ĉi tiuj normoj.Rivet-konektoj estas konsiderataj mallozaj.
Velditaj juntoj estas rigidaj.Lutaj juntoj estas malfacilaj.Male al streĉaj riglitaj juntoj, kiuj povas gliti sub ŝarĝo, veldoj ne devas etendi kaj distribui la aplikatan ŝarĝon en granda mezuro.Plejofte, velditaj kaj portantaj tipoj mekanikaj fermiloj ne deformas en la sama maniero.
Kiam veldoj estas uzataj kun mekanikaj fermiloj, la ŝarĝo estas transdonita tra la pli malmola parto, do la veldo povas porti preskaŭ la tutan ŝarĝon, kun tre malmulto dividita kun la riglilo.Tial oni devas zorgi dum veldado, boltado kaj nitado.Specifoj.AWS D1 solvas la problemon de miksado de mekanikaj fermiloj kaj veldoj.Specifo 1:2000 por struktura veldado - ŝtalo.Paragrafo 2.6.3 deklaras ke por nitoj aŭ rigliloj uzitaj en lagro-specaj juntoj (t.e. kie la riglilo aŭ nito funkcias kiel pinglo), mekanikaj fiksiloj ne devus esti konsideritaj kunhavigi la ŝarĝon kun la veldo.Se veldado estas uzata, ili devas esti provizitaj por porti la plenan ŝarĝon en la junto.Tamen, ligoj velditaj al unu elemento kaj nititaj aŭ bolitaj al alia elemento estas permesitaj.
Kiam oni uzas lad-specajn mekanikajn fiksaĵojn kaj aldonante veldojn, la ŝarĝoporta kapablo de la riglilo estas plejparte neglektita.Laŭ ĉi tiu dispozicio, la veldo devas esti desegnita por translokigi ĉiujn ŝarĝojn.
Ĉi tio estas esence la sama kiel AISC LRFD-1999, klaŭzo J1.9.Tamen, la kanada normo CAN/CSA-S16.1-M94 ankaŭ permesas memstaran uzon kiam la potenco de la mekanika fermilo aŭ riglilo estas pli alta ol tiu de veldado.
En ĉi tiu afero, tri kriterioj estas konsekvencaj: la eblecoj de mekanikaj fiksoj de la lagrospeco kaj la eblecoj de veldoj ne sumiĝas.
Sekcio 2.6.3 de AWS D1.1 ankaŭ diskutas situaciojn, kie rigliloj kaj veldoj povas esti kombinitaj en duparta junto, kiel montrite en Figuro 1. Veldoj maldekstre, bolitaj dekstre.La tuta potenco de veldoj kaj rigliloj povas esti konsiderata ĉi tie.Ĉiu parto de la tuta konekto funkcias sendepende.Tiel, ĉi tiu kodo estas escepto al la principo enhavita en la unua parto de 2.6.3.
La ĵus diskutitaj reguloj validas por novaj konstruaĵoj.Por ekzistantaj strukturoj, klaŭzo 8.3.7 D1.1 deklaras ke kiam strukturaj kalkuloj montras ke nito aŭ riglilo estos troŝarĝitaj per nova totalŝarĝo, nur la ekzistanta senmova ŝarĝo devus esti asignita al ĝi.
La samaj reguloj postulas ke se nito aŭ riglilo estas nur troŝarĝitaj kun senmovaj ŝarĝoj aŭ submetitaj al ciklaj (laceco) ŝarĝoj, sufiĉa bazmetalo kaj veldoj devas esti aldonitaj por subteni la totalan ŝarĝon.
La distribuo de ŝarĝo inter mekanikaj fiksiloj kaj veldoj estas akceptebla se la strukturo estas antaŭŝarĝita, alivorte, se glito okazis inter la ligitaj elementoj.Sed nur senmovaj ŝarĝoj povas esti metitaj sur mekanikajn fiksaĵojn.Vivaj ŝarĝoj, kiuj povas konduki al pli granda glitado, devas esti protektitaj per la uzo de veldoj kapablaj elteni la tutan ŝarĝon.
Veldoj devas esti uzataj por elteni ĉiujn aplikatajn aŭ dinamikajn ŝarĝojn.Kiam mekanikaj fiksiloj jam estas troŝarĝitaj, ŝarĝo kundivido ne estas permesita.Sub cikla ŝarĝo, ŝarĝo kundivido ne estas permesita, ĉar la ŝarĝo povas konduki al permanenta glitado kaj troŝarĝo de la veldo.
Ilustraĵo.Konsideru rondan artikon kiu estis origine riglita firme (vidu Figuro 2).La strukturo aldonas kroman potencon, kaj ligoj kaj konektiloj devas esti aldonitaj por havigi duoblan forton.Sur fig.3 montras la bazan planon por plifortigi la elementojn.Kiel devus esti farita la konekto?
Ĉar la nova ŝtalo devis esti kunligita al la malnova ŝtalo per filetveldoj, la inĝeniero decidis aldoni kelkajn filetveldojn ĉe la junto.Ĉar la rigliloj daŭre estis modloko, la origina ideo estis aldoni nur la veldojn necesajn por transdoni la ekstran potencon al la nova ŝtalo, atendante 50% de la ŝarĝo por iri tra la rigliloj kaj 50% de la ŝarĝo por iri tra la novaj veldoj.Ĉu akcepteblas?
Ni unue supozu, ke neniuj senmovaj ŝarĝoj estas nuntempe aplikataj al la konekto.En ĉi tiu kazo, paragrafo 2.6.3 de AWS D1.1 validas.
En ĉi tiu portanta tipo-junto, la veldo kaj riglilo ne povas esti konsiderataj kiel dividi la ŝarĝon, do la specifita velda grandeco devas esti sufiĉe granda por subteni la tutan statikan kaj dinamikan ŝarĝon.La portanta kapablo de la rigliloj en ĉi tiu ekzemplo ne povas esti konsiderata, ĉar sen statika ŝarĝo, la konekto estos en malstreĉa stato.La veldo (dizajnita por porti duonon de la ŝarĝo) komence krevas kiam la plena ŝarĝo estas aplikita.Tiam la riglilo, ankaŭ desegnita por translokigi duonon de la ŝarĝo, provas translokigi la ŝarĝon kaj rompiĝas.
Plu supozu ke senmova ŝarĝo estas aplikata.Krome, oni supozas, ke la ekzistanta ligo sufiĉas por porti la ekzistantan konstantan ŝarĝon.En ĉi tiu kazo, paragrafo 8.3.7 D1.1 validas.Novaj veldoj nur bezonas elteni pliigitajn senmovajn kaj ĝeneralajn vivajn ŝarĝojn.Ekzistantaj mortaj ŝarĝoj povas esti asignitaj al ekzistantaj mekanikaj fermiloj.
Sub konstanta ŝarĝo, la konekto ne malfortiĝas.Anstataŭe, la rigliloj jam portas sian ŝarĝon.Okazis iom da glitado en la rilato.Tial, veldoj povas esti uzataj kaj ili povas transdoni dinamikajn ŝarĝojn.
La respondo al la demando "Ĉu ĉi tio estas akceptebla?"dependas de ŝarĝkondiĉoj.En la unua kazo, en foresto de statika ŝarĝo, la respondo estos negativa.Sub la specifaj kondiĉoj de la dua scenaro, la respondo estas jes.
Nur ĉar statika ŝarĝo estas aplikata, ne ĉiam eblas tiri konkludon.La nivelo de senmovaj ŝarĝoj, la taŭgeco de ekzistantaj mekanikaj ligoj, kaj la naturo de la finŝarĝoj - ĉu senmovaj aŭ ciklaj - povas ŝanĝi la respondon.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Klevlando, OH 44117-1199, Welding Technology Center Manager, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com.Lincoln Electric produktas veldan ekipaĵon kaj veldantajn konsumaĵojn tutmonde.Inĝenieroj kaj teknikistoj de Welding Technology Center helpas klientojn solvi veldajn problemojn.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miamo, FL 33126-5671, telefono 305-443-9353, telefaksilo 305-443-7559, retejo www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, Okcidenta Conshohocken, PA 19428-2959, telefono 610-832-9585, telefaksilo 610-832-9555, retejo www.astm.org.
American Steel Structures Association, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Ĉikago, IL 60601-2001, telefono 312-670-2400, telefaksilo 312-670-5403, retejo www.aisc.org.
FABRICATOR estas la ĉefa ŝtala fabrikado kaj formanta revuo de Nordameriko.La revuo publikigas novaĵojn, teknikajn artikolojn kaj sukceshistoriojn, kiuj ebligas al fabrikantoj fari sian laboron pli efike.FABRICATOR estas en la industrio ekde 1970.
Nun kun plena aliro al la cifereca eldono de The FABRICATOR, facila aliro al valoraj industriaj rimedoj.
La cifereca eldono de The Tube & Pipe Journal estas nun plene alirebla, havigante facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.
Akiru plenan ciferecan aliron al la STAMPING Journal, kun la plej nova teknologio, plej bonaj praktikoj kaj industriaj novaĵoj por la metala stampa merkato.
Nun kun plena cifereca aliro al The Fabricator en Español, vi havas facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.