In variis condicionibus structuralibus, ingeniariis necesse erit robur iuncturarum per suturas et nexus mechanicos factorum aestimare. Hodie, nexus mechanici plerumque sunt clavi, sed exempla vetustiora fortasse clavos habere possunt.
Hoc fieri potest per emendationes, renovationes, vel amplificationes operis. Novum consilium fortasse requiret ut coniunctio et ferruminatio in iunctura simul operentur, ubi materia iungenda primum coniungitur, deinde ferruminatur ut plena robur iuncturae praebeatur.
Attamen, capacitatem oneris totalis iuncturae determinare non tam simplex est quam summam singularum partium (sudurarum, clavorum, et clavorum) addere. Talis suppositio ad exitus calamitosos ducere potest.
Nexus fulcrati in Specificatione Iuncturarum Structuralium Instituti Americani Structurarum Ferrearum (AISC) describuntur, quae clavos ASTM A325 vel A490 ut clavem firmam, praetensionem, vel labilem adhibet.
Nexus arcte constringe clave impactaria vel clavi clavi bifronti communi utens ut strata arcte in contactu sint. In nexu praetensi, clavi ita collocantur ut oneribus tensilibus magnis, laminae autem oneribus compressivi subiiciantur.
1. Nucem verte. Modus nucem convertendi implicat stringere clavum et deinde nucem addendo gradum rotare, quod a diametro et longitudine clavi pendet.
2. Clavem calibra. Methodus clavis calibratae momentum torquendi quod cum tensione fulcri coniungitur metitur.
3. Clavus tensionis ad torsionem aptandae. Clavi tensionis detorquentes parvos clavos in extremo clavi, capiti opposito, habent. Cum torques necessarius attingitur, clavus resolvitur.
4. Index tensionis rectae. Indicatores tensionis directae sunt lamellae speciales cum lingulae. Quantitas compressionis in oreculo gradum tensionis adhibitae clavo indicat.
Simpliciter dictum, clavi instar clavi agunt in iuncturis arctis et prae-tensionatis, haud secus ac clavus aeneus acervum chartae perforatae coniungens. Iuncturae labentes criticae per frictionem operantur: prae-onus vim deorsum creat, et frictio inter superficies contactus coniungitur ad lapsum iuncturae resistendum. Simile est ligaturae quae acervum chartarum coniungit, non quia foramina in charta perforata sunt, sed quia ligatura chartas coniungit et frictio acervum coniungit.
Clavi ASTM A325 vim tensilem minimam inter 150 et 120 kg per unciam quadratam (KSI) habent, secundum diametrum clavorum, dum clavi A490 vim tensilem inter 150 et 170 KSI habere debent. Iuncturae clavorum magis similes iuncturarum strictarum se gerunt, sed hoc in casu, clavi sunt clavi qui typice dimidio validiores sunt quam clavus A325.
Unum ex duobus fieri potest cum iunctura mechanice affixa viribus scissoriis subicitur (cum unum elementum propter vim applicatam super alterum labi solet). Clavi vel clavi ad latera foraminum esse possunt, ita ut clavi vel clavi simul scindentur. Altera possibilitas est ut frictio a vi premente iuncturarum praetensionatarum effecta onera scissoria sustinere possit. Nulla lapsus pro hac iunctura exspectatur, sed possibilis est.
Nexus strictus multis applicationibus acceptabilis est, cum levis lapsus proprietates nexus non adverse afficere possit. Exempli gratia, considera silum ad materiam granularem conservandam destinatum. Levis lapsus fieri potest cum primum oneratur. Postquam lapsus accidit, non iterum fiet, quia omnia onera subsequentia eiusdem naturae sunt.
Inversio oneris in quibusdam applicationibus adhibetur, ut cum elementa rotantia oneribus tensile et compressive alternantibus subiciuntur. Aliud exemplum est elementum flectens oneribus plene inversis subiectum. Cum mutatio significativa in directione oneris fit, nexus prae-onustus requiri potest ad lapsum cyclicum eliminandum. Hic lapsus tandem ad maiorem lapsum in foraminibus elongatis ducit.
Nonnullae commissurae multos cyclos oneris subeunt, qui ad lassitudinem ducere possunt. Hae includunt prela, fulcra gruum et conexiones in pontibus. Nexus critici labentes requiruntur cum nexus oneribus lassitudinis in directione inversa subicitur. Pro his generibus condicionum, magni momenti est ne commissura labetur, ergo commissurae labendi criticae necessariae sunt.
Nexus claviformes existentes secundum quamlibet harum normarum designari et fabricari possunt. Nexus claviformes arcti habentur.
Iuncturae ferratae rigidae sunt. Iuncturae ferratae difficiles sunt. Dissimiles iuncturis arcte constrictis, quae sub onere labi possunt, ferratis non necesse est extendere et onus applicatum magna ex parte distribuere. Plerumque, iuncturae mechanicae ferratae et fulcrantes non eodem modo deformantur.
Cum suturae cum iuncturis mechanicis adhibentur, onus per partem duriorem transfertur, ita sutura fere totum onus ferre potest, parvo cum clavo communicato. Quam ob rem cautio adhibenda est cum suturantur, clununtur et nigglonantur. Specificationes. AWS D1 problema mixtionis iuncturum mechanicorum et suturarum solvit. Specificatio 1:2000 pro sutura structurali – chalybe. Paragraphus 2.6.3 statuit pro clavis vel clavis in iuncturis generis fulcri adhibitis (i.e. ubi clavus vel clavus ut clavus fungitur), iuncturas mechanicas non debere existimare onus cum sutura communicare. Si sutura adhibetur, providendae sunt ut onus plenum in iunctura ferant. Attamen, nexus uni elemento suturati et alteri elemento nigglonati vel cluncati permittuntur.
Cum iuncturae mechanicae generis fulcri adhibentur et suturae adduntur, capacitas oneris ferendi clavi plerumque neglegitur. Secundum hanc provisionem, sutura ita designanda est ut omnia onera transferat.
Hoc essentialiter idem est ac AISC LRFD-1999, clausula J1.9. Attamen, norma Canadensis CAN/CSA-S16.1-M94 etiam usum separatum permittit cum vis fibulae mechanicae vel clavi maior est quam vis soldadurae.
In hac re, tria criteria congruunt: possibilitates nexuum mechanicorum generis fulcri et possibilitates suturarum non congruunt.
Sectio 2.6.3 AWS D1.1 etiam casus tractat ubi clavi et suturae in iunctura bipartita coniungi possunt, ut in Figura 1 demonstratur. Suturae a sinistra, clavatae a dextra. Vis totalis suturarum et clavorum hic in rationem sumi potest. Quaeque pars totius nexus independenter operatur. Ergo, hic codex exceptio est principio in prima parte 2.6.3 contento.
Regulae modo discussae ad aedificia nova pertinent. Pro structuris exstantibus, clausula 8.3.7 D1.1 statuit, cum computationes structurales ostendunt clavum vel clavum novo onere totali oneratum iri, solum onus staticum exstans ei assignandum esse.
Eaedem regulae requirunt ut, si clavus vel clavus tantum oneribus staticis oneratur vel oneribus cyclicis (lassitudinis) subiectus sit, satis metalli fundamentalis et suturae addendae sint ad onus totum sustinendum.
Distributio oneris inter nexus mechanicos et suturas acceptabilis est si structura prae-onustata est, id est, si lapsus inter elementa coniuncta evenit. Sed onera statica tantum in nexus mechanicos imponi possunt. Onera viva quae ad maiorem lapsum ducere possunt protegi debent usu suturarum quae totum onus sustinere possint.
Suturae adhibendae sunt ut omne onus applicatum vel dynamicum sustineant. Cum nexus mechanici iam onerantur nimis, oneris distributio non permittitur. Sub onere cyclico, oneris distributio non permittitur, cum onus ad lapsum permanentem et onerationem suturae ducere possit.
illustrationem. Considera commissuram solatam quae initio arcte constricta erat (vide figuram 2). Structura vim addit, et nexus ac connectores addi debent ut duplicem robur praebeant. In figura 3 schema basicum ad elementa firmanda ostenditur. Quomodo nexus faciendus est?
Cum novum chalybs cum vetere chalybe per suturas angulares iungendum esset, ingeniarius aliquas suturas angulares in iunctura addere decrevit. Cum clavi adhuc in loco essent, consilium primarium erat tantum suturas addere necessarias ad transferendam vim additam ad novum chalybem, expectans 50% oneris per clavos et 50% oneris per novas suturas transire. Estne hoc acceptabile?
Primum ponamus nullas onera statica in praesenti nexui applicari. Hoc in casu, paragraphus 2.6.3 AWS D1.1 valet.
In hoc genere iuncturae fulcri, sutura et clavus non possunt onus communicare, ergo magnitudo suturae specificata satis magna esse debet ad omne onus staticum et dynamicum sustinendum. Capacitas sustinendi clavorum in hoc exemplo non potest considerari, quia sine onere statico, nexus in statu laxo erit. Sutura (destinata ad dimidium oneris sustinendum) initialiter rumpitur cum onus plenum applicatur. Deinde clavus, etiam destinatus ad dimidium oneris transferendum, onus transferre conatur et frangitur.
Praeterea ponatur onus staticum applicari. Accedit quod assumitur nexum existentem sufficere ad onus permanens existentem sustinendum. Hoc in casu, paragraphus 8.3.7 D1.1 valet. Novae suturae tantum onera statica aucta et onera viva generalia sustinere debent. Onera mortua existentia iuncturis mechanicis existentibus assignari possunt.
Sub onere constanti, nexus non deficit. Sed clavi iam onus suum ferunt. Aliquod lapsum in nexu factus est. Ergo, suturae adhiberi possunt et onera dynamica transmittere possunt.
Responsum ad quaestionem "Estne hoc acceptabile?" a condicionibus oneris pendet. In primo casu, absente onere statico, responsum erit negativum. Sub condicionibus specificis secundi scenarii, responsum est "ita".
Quia onus staticum adhibetur, non semper conclusionem deducere licet. Magnitudo onerum staticorum, sufficientia nexuum mechanicorum existentium, et natura onerum terminalium — sive staticorum sive cyclicorum — responsionem mutare possunt.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Procurator Centri Technologiae Soldaturae, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Lincoln Electric apparatum et res soldaturae consumibiles toto orbe terrarum fabricat. Ingeniarii et technici Centri Technologiae Soldaturae clientibus auxiliantur ad solvendas difficultates soldaturae.
Societas Americana Ferrariae, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, telephonum 305-443-9353, fax 305-443-7559, situs interretialis www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telephonum 610-832-9585, fax 610-832-9555, situs interretialis www.astm.org.
Consociatio Americana Structurarum Ferrearum, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, telephonum 312-670-2400, fax 312-670-5403, situs interretialis www.aisc.org.
FABRICATOR est praecipua periodica fabricationis et formationis chalybis in America Septentrionali. Periodica nuntios, articulos technicos, et fabulas successuum publicat quae fabricatoribus permittunt ut opus suum efficacius perficiant. FABRICATOR in industria ab anno 1970 versatur.
Nunc cum pleno aditu ad editionem digitalem FABRICATOR, facilis aditus ad pretiosas opes industriae.
Editio digitalis periodici "The Tube & Pipe Journal" nunc plene accessibilis est, facilem aditum ad pretiosas opes industriae praebens.
Aditus digitalis plenus ad STAMPING Journal accipe, qui technologiam recentissimam, optimas rationes, et nuntios industriales pro foro impressionis metallorum exhibet.
Nunc cum pleno accessu digitali ad The Fabricator en Español, facilem aditum ad pretiosas opes industriales habes.