სხვადასხვა სტრუქტურულ სიტუაციებში, ინჟინერებს შეიძლება დასჭირდეთ შედუღების და მექანიკური შესაკრავებით დამზადებული სახსრების სიძლიერის შეფასება.დღეს, მექანიკური შესაკრავები, როგორც წესი, ჭანჭიკებია, მაგრამ ძველ დიზაინს შეიძლება ჰქონდეს მოქლონები.
ეს შეიძლება მოხდეს პროექტის განახლების, განახლების ან გაუმჯობესების დროს.ახალმა დიზაინმა შეიძლება მოითხოვოს ჭანჭიკები და შედუღება, რათა ერთად იმუშაონ სახსარში, სადაც შესაერთებელი მასალა ჯერ ერთმანეთში იკვრება და შემდეგ შედუღება, რათა უზრუნველყოს სახსრის სრული სიმტკიცე.
თუმცა, სახსრის მთლიანი დატვირთვის სიმძლავრის განსაზღვრა არც ისე მარტივია, როგორც ცალკეული კომპონენტების (შედუღების, ჭანჭიკების და მოქლონების) ჯამის დამატება.ასეთმა ვარაუდმა შეიძლება გამოიწვიოს დამღუპველი შედეგები.
ჭანჭიკებიანი კავშირები აღწერილია ამერიკული ფოლადის კონსტრუქციების ინსტიტუტის (AISC) სტრუქტურული სახსრის სპეციფიკაციაში, რომელიც იყენებს ASTM A325 ან A490 ჭანჭიკებს, როგორც მჭიდრო სამონტაჟო, წინასწარ ჩატვირთვას ან მოცურების გასაღებს.
მჭიდროდ გამკაცრებული კავშირები გამკაცრეთ დარტყმის ქანჩით ან ზეინკალით ჩვეულებრივი ორმხრივი ქანჩის გამოყენებით, რათა დარწმუნდეთ, რომ ფენები მჭიდრო კონტაქტშია.წინასწარ დაჭიმულ შეერთებაში ჭანჭიკები დამონტაჟებულია ისე, რომ მათ დაექვემდებაროს მნიშვნელოვანი დაჭიმვის დატვირთვა, ხოლო ფირფიტები ექვემდებარება კომპრესიულ დატვირთვას.
1. შემოაბრუნეთ კაკალი.თხილის შემობრუნების მეთოდი გულისხმობს ჭანჭიკის დაჭიმვას და შემდეგ თხილის შემობრუნებას დამატებითი რაოდენობით, რაც დამოკიდებულია ჭანჭიკის დიამეტრზე და სიგრძეზე.
2. გასაღების დაკალიბრება.დაკალიბრებული ქანჩის მეთოდი ზომავს ბრუნვას, რომელიც დაკავშირებულია ჭანჭიკის დაჭიმვასთან.
3. ტორსიონის ტიპის დაძაბულობის რეგულირების ჭანჭიკი.გადახვევის დაჭიმვის ჭანჭიკებს აქვთ პატარა საკინძები ჭანჭიკის ბოლოზე თავის მოპირდაპირე მხარეს.საჭირო ბრუნვის მიღწევისას, საყრდენი იხსნება.
4. Straight pull index.პირდაპირი დაძაბულობის ინდიკატორები არის სპეციალური საყელურები ჩანართებით.ლულაზე შეკუმშვის რაოდენობა მიუთითებს ჭანჭიკზე დაძაბულობის დონეზე.
ხალხური სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჭანჭიკები მოქმედებენ როგორც ქინძისთავები მჭიდრო და წინასწარ დაჭიმულ სახსრებში, ისევე როგორც სპილენძის ქინძისთავები, რომლებიც ერთმანეთთან ატარებენ პერფორირებული ქაღალდის დასტას.კრიტიკული მოცურების სახსრები მუშაობს ხახუნით: წინასწარი დატვირთვა ქმნის ქვევით ძალას, ხოლო კონტაქტურ ზედაპირებს შორის ხახუნი ერთობლივად მუშაობს, რათა გაუძლოს სახსრის ცურვას.ეს ბაინდერს ჰგავს, რომელიც ქაღალდების დასტას ერთმანეთზე ატარებს, არა იმიტომ, რომ ქაღალდზე ხვრელებია გაჭრილი, არამედ იმიტომ, რომ ბაინდერი აჭერს ქაღალდებს და ხახუნი აკავებს დასტას.
ASTM A325 ჭანჭიკებს აქვთ მინიმალური დაჭიმვის სიმტკიცე 150-დან 120 კგ-მდე კვადრატულ ინჩზე (KSI), ჭანჭიკის დიამეტრის მიხედვით, ხოლო A490 ჭანჭიკებს უნდა ჰქონდეთ დაჭიმვის სიმტკიცე 150-დან 170-KSI-მდე.მოქლონების სახსრები უფრო მჭიდრო სახსრების მსგავსად იქცევა, მაგრამ ამ შემთხვევაში, ქინძისთავები არის მოქლონები, რომლებიც, როგორც წესი, დაახლოებით ნახევარზე ძლიერია, ვიდრე A325 ჭანჭიკი.
ორიდან ერთი შეიძლება მოხდეს, როდესაც მექანიკურად დამაგრებული სახსარი ექვემდებარება ათვლის ძალებს (როდესაც ერთი ელემენტი მიდრეკილია სრიალებს მეორეზე გამოყენებული ძალის გამო).ჭანჭიკები ან მოქლონები შეიძლება იყოს ხვრელების გვერდებზე, რის გამოც ჭანჭიკები ან მოქლონები ერთდროულად იშლება.მეორე შესაძლებლობა არის ის, რომ ხახუნი, რომელიც გამოწვეულია წინასწარ დაჭიმული შესაკრავების დამაგრების ძალით, შეუძლია გაუძლოს ათვლის დატვირთვას.ამ კავშირისთვის გადაცურება მოსალოდნელი არ არის, მაგრამ შესაძლებელია.
მჭიდრო კავშირი მისაღებია მრავალი აპლიკაციისთვის, რადგან მცირე ცურვა არ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს კავშირის მახასიათებლებზე.მაგალითად, განიხილეთ სილო, რომელიც განკუთვნილია მარცვლოვანი მასალის შესანახად.პირველად ჩატვირთვისას შეიძლება იყოს მცირე ცურვა.როგორც კი სრიალი მოხდება, ეს აღარ განმეორდება, რადგან ყველა შემდგომი დატვირთვა იგივე ხასიათისაა.
დატვირთვის შებრუნება გამოიყენება ზოგიერთ აპლიკაციებში, მაგალითად, როდესაც მბრუნავი ელემენტები ექვემდებარება მონაცვლეობით დაჭიმულ და კომპრესიულ დატვირთვას.კიდევ ერთი მაგალითია მოსახვევი ელემენტი, რომელიც ექვემდებარება სრულად საპირისპირო დატვირთვას.როდესაც ხდება დატვირთვის მიმართულების მნიშვნელოვანი ცვლილება, შეიძლება საჭირო გახდეს წინასწარ დატვირთული კავშირი ციკლური სრიალის აღმოსაფხვრელად.ეს სრიალი საბოლოოდ იწვევს წაგრძელებულ ნახვრეტებში მეტ სრიალს.
ზოგიერთი სახსარი განიცდის დატვირთვის ბევრ ციკლს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დაღლილობა.ეს მოიცავს პრესებს, ამწეების საყრდენებს და კავშირებს ხიდებში.მოცურების კრიტიკული კავშირები საჭიროა, როდესაც კავშირი ექვემდებარება დაღლილობის დატვირთვას საპირისპირო მიმართულებით.ამ ტიპის პირობებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სახსარი არ სრიალდეს, ამიტომ საჭიროა სრიალის კრიტიკული სახსრები.
არსებული ჭანჭიკებიანი კავშირები შეიძლება შეიქმნას და დამზადდეს რომელიმე ამ სტანდარტის შესაბამისად.მოქლონების კავშირები მჭიდროდ ითვლება.
შედუღებული სახსრები ხისტია.შედუღების სახსრები სახიფათოა.მჭიდრო ხრახნიანი სახსრებისაგან განსხვავებით, რომლებსაც შეუძლიათ დატვირთვის ქვეშ სრიალი, შედუღება არ უნდა გაიჭიმოს და გადაანაწილოს გამოყენებული დატვირთვა.უმეტეს შემთხვევაში, შედუღებული და ტარების ტიპის მექანიკური შესაკრავები ერთნაირად არ დეფორმირდება.
როდესაც შედუღება გამოიყენება მექანიკური შესაკრავებით, დატვირთვა გადადის უფრო რთულ ნაწილზე, ასე რომ შედუღებამ შეიძლება გადაიტანოს თითქმის მთელი დატვირთვა, ძალიან მცირეა გაზიარებული ჭანჭიკით.ამიტომ სიფრთხილეა საჭირო შედუღების, ჭანჭიკების და მოქლონების დროს.სპეციფიკაციები.AWS D1 წყვეტს მექანიკური შესაკრავებისა და შედუღების შერევის პრობლემას.სპეციფიკაცია 1:2000 კონსტრუქციული შედუღებისთვის – ფოლადი.2.6.3 პუნქტში ნათქვამია, რომ მოქლონებისთვის ან ჭანჭიკებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ტარების ტიპის შეერთებებში (ანუ იქ, სადაც ჭანჭიკი ან მოქლონი ქინძის როლს ასრულებს), მექანიკური შესაკრავები არ უნდა ჩაითვალოს, რომ ანაწილებენ დატვირთვას შედუღებასთან.თუ შედუღება გამოიყენება, ისინი უზრუნველყოფილი უნდა იყოს სახსარში სრული დატვირთვის გადასატანად.თუმცა, ნებადართულია ერთ ელემენტზე შედუღებული და სხვა ელემენტთან მოქლონებული ან ჭანჭიკიანი კავშირები.
ტარების ტიპის მექანიკური შესაკრავების გამოყენებისას და შედუღების დამატებისას, ჭანჭიკის ტვირთამწეობა დიდწილად უგულებელყოფილია.ამ დებულების თანახმად, შედუღება უნდა იყოს შექმნილი ყველა დატვირთვის გადასატანად.
ეს არსებითად იგივეა, რაც AISC LRFD-1999, პუნქტი J1.9.თუმცა, კანადური სტანდარტი CAN/CSA-S16.1-M94 ასევე იძლევა დამოუკიდებლად გამოყენების საშუალებას, როდესაც მექანიკური შესაკრავის ან ჭანჭიკის სიმძლავრე უფრო მაღალია, ვიდრე შედუღებისას.
ამ საკითხში სამი კრიტერიუმი თანმიმდევრულია: ტარების ტიპის მექანიკური დამაგრების შესაძლებლობები და შედუღების შესაძლებლობები არ ემთხვევა.
AWS D1.1 განყოფილება 2.6.3 ასევე განიხილავს სიტუაციებს, როდესაც ჭანჭიკები და შედუღება შეიძლება გაერთიანდეს ორნაწილიან სახსარში, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1. შედუღები მარცხნივ, ჭანჭიკები მარჯვნივ.შედუღებისა და ჭანჭიკების მთლიანი სიმძლავრე აქ შეიძლება იქნას გათვალისწინებული.მთელი კავშირის თითოეული ნაწილი დამოუკიდებლად მუშაობს.ამრიგად, ეს კოდი არის გამონაკლისი 2.6.3-ის პირველ ნაწილში მოცემული პრინციპიდან.
ახლახან განხილული წესები ვრცელდება ახალ შენობებზე.არსებული კონსტრუქციებისთვის, პუნქტი 8.3.7 D1.1 აცხადებს, რომ როდესაც კონსტრუქციული გამოთვლები აჩვენებს, რომ მოქლონი ან ჭანჭიკი გადაიტვირთება ახალი მთლიანი დატვირთვით, მას უნდა მიენიჭოს მხოლოდ არსებული სტატიკური დატვირთვა.
იგივე წესები მოითხოვს, რომ თუ მოქლონი ან ჭანჭიკი გადატვირთულია მხოლოდ სტატიკური დატვირთვით ან ექვემდებარება ციკლურ (დაღლილობის) დატვირთვას, უნდა დაემატოს საკმარისი ძირითადი ლითონი და შედუღება მთლიანი დატვირთვის შესანარჩუნებლად.
დატვირთვის განაწილება მექანიკურ შესაკრავებსა და შედუღებს შორის მისაღებია, თუ კონსტრუქცია წინასწარ დატვირთულია, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ მოხდა ცურვა დაკავშირებულ ელემენტებს შორის.მაგრამ მხოლოდ სტატიკური დატვირთვები შეიძლება განთავსდეს მექანიკურ შესაკრავებზე.ცოცხალი დატვირთვები, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს უფრო დიდი სრიალი, უნდა იყოს დაცული შედუღების გამოყენებით, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს მთელ დატვირთვას.
შედუღება უნდა იქნას გამოყენებული ყველა გამოყენებული ან დინამიური დატვირთვისთვის.როდესაც მექანიკური შესაკრავები უკვე გადატვირთულია, დატვირთვის გაზიარება დაუშვებელია.ციკლური დატვირთვის პირობებში, დატვირთვის გაზიარება დაუშვებელია, რადგან დატვირთვამ შეიძლება გამოიწვიოს შედუღების მუდმივი ცურვა და გადატვირთვა.
ილუსტრაცია.განვიხილოთ ლაპის სახსარი, რომელიც თავდაპირველად მჭიდროდ იყო დამაგრებული (იხ. სურათი 2).სტრუქტურა ამატებს დამატებით ენერგიას და უნდა დაემატოს კავშირები და კონექტორები, რათა უზრუნველყოს ორმაგი ძალა.ნახ.3 გვიჩვენებს ელემენტების გაძლიერების ძირითად გეგმას.როგორ უნდა მოხდეს კავშირი?
მას შემდეგ, რაც ახალი ფოლადი უნდა შეერთებოდა ძველ ფოლადს ფილე შედუღებით, ინჟინერმა გადაწყვიტა დაემატებინა რამდენიმე ფილე შედუღება სახსარში.ვინაიდან ჭანჭიკები ჯერ კიდევ ადგილზე იყო, თავდაპირველი იდეა იყო დაემატებინა მხოლოდ შედუღები, რომლებიც საჭირო იყო დამატებითი სიმძლავრის ახალ ფოლადზე გადასატანად, მოსალოდნელია, რომ დატვირთვის 50% გაივლიდა ჭანჭიკებს და დატვირთვის 50% ახალ შედუღებს.მისაღებია?
ჯერ დავუშვათ, რომ კავშირზე ამჟამად არ არის გამოყენებული სტატიკური დატვირთვები.ამ შემთხვევაში გამოიყენება AWS D1.1-ის 2.6.3 პუნქტი.
ამ ტარების ტიპის ერთობლიობაში, შედუღება და ჭანჭიკი არ შეიძლება ჩაითვალოს დატვირთვის გაზიარებად, ამიტომ შედუღების მითითებული ზომა უნდა იყოს საკმარისად დიდი, რათა უზრუნველყოს მთელი სტატიკური და დინამიური დატვირთვა.ამ მაგალითში ჭანჭიკების ტარების სიმძლავრე მხედველობაში არ მიიღება, რადგან სტატიკური დატვირთვის გარეშე კავშირი იქნება სქელ მდგომარეობაში.შედუღება (გამიზნულია ტვირთის ნახევრის გადასატანად) თავდაპირველად იშლება სრული დატვირთვის გამოყენებისას.შემდეგ ჭანჭიკი, რომელიც ასევე განკუთვნილია ტვირთის ნახევრის გადასატანად, ცდილობს ტვირთის გადატანას და იშლება.
გარდა ამისა, ვივარაუდოთ, რომ გამოყენებულია სტატიკური დატვირთვა.გარდა ამისა, ვარაუდობენ, რომ არსებული კავშირი საკმარისია არსებული მუდმივი დატვირთვის გადასატანად.ამ შემთხვევაში გამოიყენება პუნქტი 8.3.7 D1.1.ახალ შედუღებს მხოლოდ გაზრდილი სტატიკური და ზოგადი ცოცხალი დატვირთვები სჭირდებათ.არსებული მკვდარი დატვირთვები შეიძლება მიენიჭოს არსებულ მექანიკურ შესაკრავებს.
მუდმივი დატვირთვის პირობებში, კავშირი არ იშლება.სამაგიეროდ, ჭანჭიკები უკვე იტანს თავის დატვირთვას.კავშირში იყო გარკვეული გადახრები.ამიტომ, შედუღების გამოყენება შესაძლებელია და მათ შეუძლიათ დინამიური დატვირთვების გადაცემა.
პასუხი კითხვაზე " მისაღებია ეს?"დამოკიდებულია დატვირთვის პირობებზე.პირველ შემთხვევაში, სტატიკური დატვირთვის არარსებობის შემთხვევაში, პასუხი უარყოფითი იქნება.მეორე სცენარის კონკრეტულ პირობებში პასუხი არის დიახ.
მხოლოდ იმიტომ, რომ სტატიკური დატვირთვა გამოიყენება, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი დასკვნის გაკეთება.სტატიკური დატვირთვების დონემ, არსებული მექანიკური კავშირების ადეკვატურობამ და ბოლო დატვირთვების ბუნებამ - სტატიკური თუ ციკლური - შეიძლება შეცვალოს პასუხი.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, შედუღების ტექნოლოგიური ცენტრის მენეჯერი, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com.Lincoln Electric აწარმოებს შედუღების მოწყობილობას და შედუღების სახარჯო მასალებს მთელ მსოფლიოში.შედუღების ტექნოლოგიების ცენტრის ინჟინრები და ტექნიკოსები ეხმარებიან მომხმარებლებს შედუღების პრობლემების გადაჭრაში.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, ტელეფონი 305-443-9353, ფაქსი 305-443-7559, ვებგვერდი www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, ტელეფონი 610-832-9585, ფაქსი 610-832-9555, ვებგვერდი www.astm.org.
American Steel Structures Association, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, ტელეფონი 312-670-2400, ფაქსი 312-670-5403, ვებგვერდი www.aisc.org.
FABRICATOR არის ჩრდილოეთ ამერიკის წამყვანი ფოლადის დამზადებისა და ფორმირების ჟურნალი.ჟურნალი აქვეყნებს სიახლეებს, ტექნიკურ სტატიებს და წარმატების ისტორიებს, რომლებიც მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს გააკეთონ თავიანთი სამუშაო უფრო ეფექტურად.FABRICATOR ინდუსტრიაში 1970 წლიდან მუშაობს.
ახლა სრული წვდომით The FABRICATOR ციფრულ გამოცემაზე, მარტივი წვდომით ძვირფასი ინდუსტრიის რესურსებზე.
The Tube & Pipe Journal-ის ციფრული გამოცემა ახლა სრულად არის ხელმისაწვდომი, რაც უზრუნველყოფს მარტივ წვდომას ძვირფასი ინდუსტრიის რესურსებზე.
მიიღეთ სრული ციფრული წვდომა STAMPING Journal-ზე, რომელშიც წარმოდგენილია უახლესი ტექნოლოგია, საუკეთესო პრაქტიკა და ინდუსტრიის სიახლეები ლითონის ჭედურობის ბაზრისთვის.
ახლა სრული ციფრული წვდომით The Fabricator en Español-ზე, თქვენ გაქვთ მარტივი წვდომა ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.