Hainbat egoera estrukturaletan, ingeniariek soldatze eta lotura mekanikoen bidez egindako junturen erresistentzia ebaluatu beharko dute. Gaur egun, lotura mekanikoak normalean torlojuak dira, baina diseinu zaharrek errematxeak izan ditzakete.
Hau gerta daiteke proiektu baten hobekuntza, eraberritze edo hobekuntza lanetan. Diseinu berri batek torlojuak eta soldadura behar izan ditzake elkarrekin lan egiteko juntura batean, non elkartu beharreko materiala lehenik torlojuekin lotzen den eta gero soldatzen den junturari erresistentzia osoa emateko.
Hala ere, juntura baten karga-ahalmen osoa zehaztea ez da hain erraza osagai indibidualen (soldadurak, torlojuak eta errematxeak) batura batu bezainbeste. Horrelako suposizio batek ondorio latzak ekar ditzake.
Torlojututako konexioak Amerikako Altzairu Egituren Institutuaren (AISC) Egiturazko Joint Espezifikazioan deskribatzen dira, eta bertan ASTM A325 edo A490 torlojuak erabiltzen dira muntaketa estu gisa, aurrekarga edo irristatze-giltza gisa.
Estutu ondo estututako konexioak inpaktu-giltza batekin edo sarrailagile baten laguntzarekin, bi aldeetako giltza konbentzional bat erabiliz, geruzak kontaktu estuan daudela ziurtatzeko. Aurrez tentsatutako konexio batean, torlojuak tentsio-karga handiak jasateko moduan instalatzen dira, eta plakak konpresio-kargak.
1. Biratu azkoina. Azkoina biratzeko metodoak torlojua estutzea eta gero azkoina beste hainbeste biratzea dakar, torlojuaren diametroaren eta luzeraren araberakoa dena.
2. Kalibratu giltza. Kalibratutako giltzaren metodoak torlojuaren tentsioarekin lotutako momentua neurtzen du.
3. Torloju motako tentsio-doikuntzako torlojua. Biratu daitezkeen tentsio-torlojuek torlojuaren muturrean, buruaren aurkakoan, torloju txikiak dituzte. Beharrezko momentua lortzen denean, torlojua askatzen da.
4. Tiratze zuzeneko indizea. Tentsio zuzeneko adierazleak fitxak dituzten arandela bereziak dira. Uhalaren konpresio-kopuruak torlojuari aplikatutako tentsio-maila adierazten du.
Hitz gutxitan esanda, torlojuak juntura estu eta aurrez tentsatutakoetan pinen antzera jokatzen dute, paper zulatu pila bat elkarrekin eusten duen letoizko pin baten antzera. Juntura irristakor kritikoek marruskaduraren bidez funtzionatzen dute: aurrekargak beheranzko indarra sortzen du, eta kontaktu gainazalen arteko marruskadurak elkarrekin lan egiten du junturaren irristatzea saihesteko. Paper pila bat elkarrekin eusten duen lokailu baten antzekoa da, ez paperean zuloak egiten direlako, baizik eta lokailuak paperak elkarrekin estutzen dituelako eta marruskadurak pila elkarrekin eusten duelako.
ASTM A325 torlojuek 150 eta 120 kg hazbete karratuko (KSI) erresistentzia minimoa dute, torlojuaren diametroaren arabera, eta A490 torlojuek, berriz, 150 eta 170 KSI arteko erresistentzia izan behar dute. Errematxe junturak juntura estuen antzera jokatzen dute, baina kasu honetan, pinak errematxeak dira, eta normalean A325 torloju baten erdia baino sendoagoak dira.
Bi gauza hauetako bat gerta daiteke mekanikoki finkatutako juntura bat zizaila-indarren menpe dagoenean (aplikatutako indar baten ondorioz elementu batek beste baten gainetik irristatzeko joera duenean). Torlojuak edo errematxeak zuloen alboetan egon daitezke, eta horrek torlojuak edo errematxeak aldi berean moztea eragin dezake. Bigarren aukera da aurretentsioko lotura-elementuen estutze-indarrak eragindako marruskadurak zizaila-kargak jasan ditzakeela. Ez da irristatzerik espero konexio honetarako, baina posible da.
Konexio estua onargarria da aplikazio askotan, irristatze txiki batek ezin baitu konexioaren ezaugarrietan eragin kaltegarririk izan. Adibidez, kontuan hartu material pikortsua gordetzeko diseinatutako silo bat. Irristatze txikia egon daiteke lehen aldiz kargatzean. Irristatzea gertatzen denean, ez da berriro gertatuko, ondorengo karga guztiak izaera berekoak baitira.
Karga alderantzikatzea aplikazio batzuetan erabiltzen da, hala nola, elementu birakariak tentsio eta konpresio karga txandakatuen menpe daudenean. Beste adibide bat alderantzizko karga guztiz jasaten duen tolestura elementu bat da. Karga norabidean aldaketa nabarmena dagoenean, aurrekargatutako konexio bat beharrezkoa izan daiteke irristatze ziklikoa ezabatzeko. Irristatze horrek, azkenean, irristatze handiagoa dakar zulo luzangetan.
Lotura batzuek karga-ziklo asko jasaten dituzte, eta horrek nekea eragin dezake. Horien artean daude prentsak, garabi-euskarriak eta zubietako konexioak. Lotura kritiko irristagarriak beharrezkoak dira konexioa alderantzizko noranzkoan neke-kargak jasaten dituenean. Baldintza mota hauetan, oso garrantzitsua da lotura ez irristatzea, beraz, irristatze-kritiko junturak beharrezkoak dira.
Dauden torlojuzko loturak estandar hauetako edozeinen arabera diseinatu eta fabrikatu daitezke. Errematxe bidezko loturak estutzat hartzen dira.
Soldatutako junturak zurrunak dira. Soldadurazko junturak zailak dira. Kargapean irristatu daitezkeen torlojuzko junturak ez bezala, soldadurak ez du luzatu eta aplikatutako karga neurri handi batean banatu beharrik. Kasu gehienetan, soldatutako eta errodamendu motako lotura mekanikoak ez dira modu berean deformatzen.
Soldadurak lotura mekanikoekin erabiltzen direnean, karga zati gogorrenetik transferitzen da, beraz, soldadurak ia karga guztia jasan dezake, torlojuarekin oso gutxi partekatuz. Horregatik, kontuz ibili behar da soldatzean, torlojutzean eta errematxatzean. Zehaztapenak. AWS D1-ek lotura mekanikoak eta soldadurak nahastearen arazoa konpontzen du. 1:2000 zehaztapena egiturazko soldadurarako - altzairua. 2.6.3 paragrafoak dioenez, errodamendu motako junturetan erabiltzen diren errematxe edo torlojuetarako (hau da, torlojua edo errematxea pin gisa jokatzen duenean), lotura mekanikoak ez dira kontuan hartu behar karga soldadurarekin partekatzen dutenik. Soldadura erabiltzen bada, junturan karga osoa eramateko eman behar dira. Hala ere, elementu bati soldatuta eta beste elementu bati errematxatuta edo torlojututa dauden konexioak onartzen dira.
Errodamendu motako lotura mekanikoak erabiltzean eta soldadurak gehitzean, torlojuaren karga-ahalmena alde batera uzten da neurri handi batean. Xedapen honen arabera, soldadura karga guztiak transferitzeko diseinatu behar da.
Funtsean, hau AISC LRFD-1999, J1.9 klausulakoa da. Hala ere, Kanadako CAN/CSA-S16.1-M94 arauak erabilera autonomoa ere baimentzen du, lotura mekanikoaren edo torlojuaren potentzia soldadurarena baino handiagoa denean.
Gai honetan, hiru irizpide dira koherenteak: errodamendu motako lotura mekanikoen aukerak eta soldaduraren aukerak ez dira batu.
AWS D1.1-en 2.6.3 atalak torlojuak eta soldadurak bi zatiko lotura batean konbina daitezkeen egoerak ere aztertzen ditu, 1. irudian erakusten den bezala. Soldadurak ezkerrean, torlojutuak eskuinean. Soldaduren eta torlojuen potentzia osoa kontuan har daiteke hemen. Konexio osoaren zati bakoitzak modu independentean funtzionatzen du. Beraz, kode hau 2.6.3-en lehen zatian jasotako printzipioaren salbuespena da.
Azaldu berri ditugun arauak eraikin berriei aplikatzen zaizkie. Dauden egituren kasuan, 8.3.7 D1.1 klausulak dioenez, egitura-kalkuluek erakusten dutenean errematxe edo torloju bat karga berri batek gainkargatuko duela, dagoen karga estatikoa bakarrik esleitu behar zaio.
Arau berberek eskatzen dute errematxe edo torloju bat karga estatikoekin bakarrik gainkargatzen bada edo karga ziklikoen (nekearen) menpe badago, oinarrizko metal eta soldadura nahikoa gehitu behar direla karga osoa eusteko.
Lotura mekanikoen eta soldaduen arteko karga-banaketa onargarria da egitura aurrekargatuta badago, beste era batera esanda, konektatutako elementuen artean irristatzea gertatu bada. Baina karga estatikoak bakarrik jar daitezke lotura mekanikoetan. Irristatze handiagoa eragin dezaketen karga biziak babestu behar dira karga osoa jasateko gai diren soldadurak erabiliz.
Soldadurak erabili behar dira aplikatutako edo dinamikoki kargatutako karga guztiak jasateko. Lotura mekanikoak gainkargatuta daudenean, karga-banaketa ez da onartzen. Karga ziklikopean, karga-banaketa ez da onartzen, kargak irristatze iraunkorra eta soldaduraren gainkarga ekar baitezake.
ilustrazioa. Demagun jatorriz torlojuekin estuki lotuta zegoen gainjartze-juntura bat (ikus 2. irudia). Egiturak potentzia gehigarria gehitzen du, eta konexioak eta konektoreak gehitu behar dira indarra bikoitza emateko. 3. irudian elementuak indartzeko oinarrizko plana ageri da. Nola egin behar da konexioa?
Altzairu berria altzairu zaharrari soldadura lerrokatuen bidez lotu behar zitzaionez, ingeniariak soldadura lerrokatu batzuk gehitzea erabaki zuen junturan. Torlojuak oraindik bere lekuan zeudenez, hasierako ideia altzairu berriari potentzia gehigarria transferitzeko beharrezkoak ziren soldadurak bakarrik gehitzea zen, kargaren % 50 torlojuetatik eta % 50 soldadura berrietatik igarotzea espero baitzuen. Onargarria al da?
Demagun lehenik eta behin ez dagoela karga estatikorik konexioan aplikatzen. Kasu honetan, AWS D1.1-eko 2.6.3 paragrafoa aplikatzen da.
Errodamendu mota honetako loturan, soldadurak eta torlojuak ezin dira karga partekatzen dutenik kontsideratu, beraz, zehaztutako soldaduraren tamaina nahikoa handia izan behar da karga estatiko eta dinamiko guztia jasateko. Adibide honetako torlojuen euskarri-ahalmena ezin da kontuan hartu, karga estatikorik gabe, konexioa lasai egongo baita. Soldadura (kargaren erdia jasateko diseinatua) hasieran hausten da karga osoa aplikatzen denean. Ondoren, kargaren erdia transferitzeko diseinatutako torlojuak ere karga transferitzen saiatzen da eta hausten da.
Gainera, demagun karga estatiko bat aplikatzen dela. Horrez gain, suposatzen da dagoen lotura nahikoa dela dagoen karga iraunkorra eramateko. Kasu honetan, 8.3.7 D1.1 paragrafoa aplikatzen da. Soldadura berriek karga estatiko handiagoak eta karga bizi orokorrak baino ez dituzte jasan behar. Dauden karga hilak dauden lotura mekanikoei esleitu dakizkieke.
Karga konstantepean, konexioa ez da hondoratzen. Horren ordez, torlojuek dagoeneko daramate beren karga. Loturak irristatze batzuk izan ditu. Beraz, soldadurak erabil daitezke eta karga dinamikoak transmititu ditzakete.
"Onargarria al da hau?" galderaren erantzuna karga-baldintzen araberakoa da. Lehenengo kasuan, karga estatikorik ezean, erantzuna ezezkoa izango da. Bigarren eszenatokiko baldintza espezifikoetan, erantzuna baiezkoa da.
Karga estatiko bat aplikatzen delako bakarrik, ez da beti posible ondorio bat ateratzea. Karga estatikoen mailak, dauden konexio mekanikoen egokitasunak eta muturreko kargen izaerak —estatikoak edo ziklikoak izan— erantzuna alda dezakete.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Soldadura Teknologia Zentroko zuzendaria, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Lincoln Electric-ek soldadura ekipamenduak eta soldadura kontsumigarriak fabrikatzen ditu mundu osoan. Soldadura Teknologia Zentroko ingeniari eta teknikariek bezeroei soldadura arazoak konpontzen laguntzen diete.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, telefonoa 305-443-9353, faxa 305-443-7559, webgunea www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telefonoa 610-832-9585, faxa 610-832-9555, webgunea www.astm.org.
Amerikako Altzairu Egituren Elkartea, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, telefonoa 312-670-2400, faxa 312-670-5403, webgunea www.aisc.org.
FABRICATOR Ipar Amerikako altzairuzko fabrikazio eta moldaketa aldizkari nagusia da. Aldizkariak berriak, artikulu teknikoak eta arrakasta-istorioak argitaratzen ditu, fabrikatzaileei beren lana modu eraginkorragoan egiteko aukera emanez. FABRICATOR 1970etik dago sektorean.
Orain, FABRICATOR edizio digitalerako sarbide osoa duzula, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza.
The Tube & Pipe Journal aldizkariaren edizio digitala guztiz eskuragarri dago orain, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza eskainiz.
Lortu sarbide digital osoa STAMPING Journal aldizkarirako, metal estanpazio merkatuko azken teknologiak, jardunbide egokienak eta industriako berriak biltzen dituena.
Orain, The Fabricator en Español-erako sarbide digital osoa duzula, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza duzu.