A verschiddene strukturelle Situatiounen mussen d'Ingenieuren d'Kraaft vu Gelenker evaluéieren, déi vu Schweißen a mechanesche Befestigungen gemaach ginn.Haut si mechanesch Befestigungen normalerweis Bolzen, awer eeler Designs kënnen Nieten hunn.
Dëst kann während Upgrades, Renovatiounen oder Verbesserunge vun engem Projet geschéien.En neien Design kann Bolten a Schweißen erfuerderen fir zesummen an engem Gelenk ze schaffen, wou d'Material, déi matenee verbonnen ass, fir d'éischt zesumme geschrauft gëtt an duerno geschweest gëtt fir d'Gelenk voll Kraaft ze bidden.
Wéi och ëmmer, d'Bestëmmung vun der Gesamtlastkapazitéit vun engem Gelenk ass net sou einfach wéi d'Zomm vun den eenzelne Komponenten (Schweißen, Bolzen an Nieten) opzezielen.Esou eng Viraussetzung kéint zu katastrofale Konsequenze féieren.
Bolted Verbindunge ginn am American Institute of Steel Structures (AISC) Strukturell Joint Spezifizéierung beschriwwen, déi ASTM A325 oder A490 Bolzen als enk Montéierung, Preload oder Rutschschlëssel benotzt.
Späert d'Verbindunge mat engem Schlagschlüssel oder Schlässer mat engem konventionellen doppelseitegen Schlëssel fir sécherzestellen datt d'Schichten an enge Kontakt sinn.An enger presséierter Verbindung sinn d'Bolzen installéiert sou datt se bedeitend Spannlasten ausgesat ginn, an d'Placke ginn op Kompressiounslasten ënnerworf.
1. D'Mutter ëmdréinen.D'Methode fir d'Mutter ze dréinen beinhalt d'Spannung vum Bolzen an dann d'Mutter en zousätzleche Betrag ze dréinen, wat hänkt vum Duerchmiesser an der Längt vum Bolzen of.
2. Kalibréieren de Schlëssel.Déi kalibréiert Schlësselmethod moosst den Dréimoment dat mat der Bolzenspannung assoziéiert ass.
3. Torsion Typ Spannung Upassung bolt.Twist-off Spannungsbouten hunn kleng Bolzen um Enn vum Bolzen vis-à-vis vum Kapp.Wann den erfuerderlechen Dréimoment erreecht gëtt, gëtt de Stud ofgeschrauft.
4. Riichtaus zéien Index.Direkt Spannungsindikatoren si speziell Wäschmaschinne mat Tabs.De Betrag vun der Kompressioun op der Luch weist den Niveau vun der Spannung un, déi op de Bolzen applizéiert gëtt.
An Laie Begrëffer, Bolzen handelen wéi Pins an enk a pre-gespannen Gelenker, sou wéi e Messing Pin deen e Stack vu perforéierte Pabeier zesummen hält.Kritesch Rutschgelenker funktionnéieren duerch Reibung: Preload erstellt Downforce, a Reibung tëscht de Kontaktflächen schafft zesummen fir de Rutsch vum Gelenk ze widderstoen.Et ass wéi e Bindemëttel, deen e Stack vu Pabeieren zesummen hält, net well Lächer am Pabeier gestouss ginn, mee well de Bindemëttel d'Pabeieren zesummen dréckt an d'Reibung de Stack zesummen hält.
ASTM A325 Bolzen hunn eng Mindestkraaftkraaft vun 150 bis 120 kg pro Quadrat Zoll (KSI), jee no dem Bolzenduerchmiesser, während A490 Bolzen eng Stäerkt vun 150 bis 170-KSI mussen hunn.Rivet Gelenker behuelen méi wéi knapp Gelenker, awer an dësem Fall sinn d'Pins Nieten déi typesch ongeféier hallef sou staark sinn wéi en A325 Bolzen.
Eng vun zwou Saache ka geschéien wann e mechanesch befestegt Gelenk un Schéierkraaft ausgesat ass (wann een Element éischter iwwer en anert rutscht wéinst enger ugewandter Kraaft).Bolzen oder Nieten kënnen op de Säiten vun de Lächer sinn, sou datt d'Bolzen oder Nieten zur selwechter Zäit ofschneiden.Déi zweet Méiglechkeet ass datt d'Reibung, déi duerch d'Spannkraaft vun de virgespannten Befestigungen verursaacht gëtt, Scherbelaaschtunge widderstoen kann.Kee Rutsch gëtt fir dës Verbindung erwaart, awer et ass méiglech.
Eng enk Verbindung ass akzeptabel fir vill Uwendungen, well e liichte Rutsch kann d'Charakteristike vun der Verbindung net negativ beaflossen.Zum Beispill, betruecht e Silo entworf fir käreg Material ze späicheren.Et kann e liichte Rutsch beim Luede fir d'éischte Kéier sinn.Wann de Rutsch geschitt ass, wäert et net erëm geschéien, well all spéider Lasten vun der selwechter Natur sinn.
Belaaschtung gëtt an e puer Uwendungen benotzt, sou wéi wann rotéierend Elementer ofwiesselnd Spann- a Kompressivlasten ausgesat ginn.En anert Beispill ass e Béieelement, deen voll ëmgedréint Lasten ënnerworf ass.Wann et eng bedeitend Ännerung vun der Laaschtrichtung ass, kann eng virgeluede Verbindung erfuerderlech sinn fir zyklesch Rutsch ze eliminéieren.Dëse Rutsch féiert schlussendlech zu méi Rutsch an de verlängerten Lächer.
E puer Gelenker erliewen vill Belaaschtungszyklen déi zu Middegkeet féieren.Dozou gehéieren Pressen, Kranstützen a Verbindungen a Brécke.Rutschkritesch Verbindunge sinn erfuerderlech wann d'Verbindung u Middegkeetslasten an der ëmgedréint Richtung ausgesat ass.Fir dës Zorte vu Bedéngungen ass et ganz wichteg datt d'Gelenk net rutscht, sou datt rutschekritesch Gelenker gebraucht ginn.
Bestehend bolted Verbindungen kann zu all vun dëse Standarden entworf a hiergestallt ginn.Nietenverbindunge ginn als enk ugesinn.
Beweegte Gelenker si steif.Solder Gelenker sinn komplizéiert.Am Géigesaz zu enk bolted Gelenker, déi ënner Belaaschtung rutsche kënnen, mussen d'Schweißen d'applizéiert Belaaschtung net zu engem groussen Deel ausdehnen an verdeelen.An deene meeschte Fäll verformen d'Schweiß- a Lagertyp mechanesch Befestigungen net op déiselwecht Manéier.
Wann Schweißen mat mechanesche Befestigungen benotzt ginn, gëtt d'Belaaschtung duerch den härten Deel transferéiert, sou datt d'Schweiß bal all d'Laascht droen kann, mat ganz wéineg mat der Bolt gedeelt.Dofir muss oppassen beim Schweißen, Bolzen an Nieten.Spezifikatioune.AWS D1 léist de Problem vun Vermëschung mechanesch fasteners a Welds.Spezifizéierung 1:2000 fir strukturell Schweess - Stol.Paragraf 2.6.3 seet datt fir Nieten oder Bolzen, déi a Lager-Typ Gelenker benotzt ginn (dh wou de Bolzen oder Nieten als Pin wierkt), solle mechanesch Befestigungen net ugesi ginn fir d'Laascht mat der Schweess ze deelen.Wann Schweess benotzt gëtt, musse se zur Verfügung gestallt ginn fir déi voll Laascht am Gelenk ze droen.Wéi och ëmmer, Verbindungen, déi mat engem Element geschweest ginn an an en anert Element nieft oder verschrauft sinn, sinn erlaabt.
Wann Dir Lager-Typ mechanesch Befestigungen benotzt a Schweißen addéieren, gëtt d'Laaschtkapazitéit vum Bolzen gréisstendeels vernoléissegt.No dëser Bestëmmung muss d'Schweiß entwéckelt ginn fir all Lasten ze transferéieren.
Dëst ass wesentlech d'selwecht wéi AISC LRFD-1999, Klausel J1.9.Wéi och ëmmer, de kanadesche Standard CAN / CSA-S16.1-M94 erlaabt och e Stand-alone Gebrauch wann d'Kraaft vum mechanesche Befestigung oder Bolzen méi héich ass wéi déi vum Schweißen.
An dëser Matière sinn dräi Critèren konsequent: d'Méiglechkeete vu mechanesche Befestigungen vum Lagertyp an d'Méiglechkeete vu Schweißen ginn net op.
Sektioun 2.6.3 vun AWS D1.1 diskutéiert och Situatiounen wou Bolzen a Schweißen an engem zwee-Deel gemeinsame kombinéiert ginn, wéi an der Figur gewisen 1. Welds op der lénker Säit, bolted op der rietser.D'Gesamtkraaft vu Schweißen a Bolzen kann hei berücksichtegt ginn.All Deel vun der ganzer Verbindung funktionnéiert onofhängeg.Sou ass dëse Code eng Ausnam zum Prinzip, deen am éischten Deel vum 2.6.3.
Déi just diskutéiert Regelen gëlle fir nei Gebaier.Fir bestehend Strukturen seet d'Klausel 8.3.7 D1.1 datt wann strukturell Berechnungen weisen datt eng Nieten oder Bolzen duerch eng nei Gesamtlaascht iwwerlaascht ginn, nëmmen déi existent statesch Laascht soll et zougewisen ginn.
Déi selwecht Regelen erfuerderen datt wann en Nieten oder Bolzen nëmme mat statesche Lasten iwwerlaascht ass oder zyklesch (Müdegkeet) Belaaschtung ënnerworf gëtt, musse genuch Basismetall a Schweißen derbäigesat ginn fir d'Gesamtlaascht z'ënnerstëtzen.
D'Verdeelung vun der Belaaschtung tëscht mechanesche Befestigungen a Schweißen ass akzeptabel wann d'Struktur virgelueden ass, an anere Wierder, wann d'Rutsch tëscht den verbonnen Elementer geschitt ass.Awer nëmmen statesch Lasten kënnen op mechanesch Befestigungen plazéiert ginn.Live Lasten, déi zu engem gréissere Rutsch féieren kënnen, musse geschützt ginn duerch d'Benotzung vu Schweißen, déi fäeg sinn déi ganz Belaaschtung ze widderstoen.
Welds musse benotzt ginn fir all applizéiert oder dynamesch Belaaschtung ze widderstoen.Wann mechanesch Befestigungen scho iwwerlaascht sinn, ass d'Laaschtdeelung net erlaabt.Ënner zyklesch Luede ass d'Laaschtdeelung net erlaabt, well d'Laascht kann zu permanente Rutsch an Iwwerlaaschtung vun der Schweess féieren.
Illustratioun.Betruecht eng Ronn Gelenk datt ursprénglech bolted knapper (kuckt Figur 2).D'Struktur gëtt extra Kraaft, a Verbindungen a Stecker musse bäigefüügt ginn fir duebel Kraaft ze bidden.Op Fig.3 weist de Basisplang fir d'Elementer ze verstäerken.Wéi soll d'Verbindung gemaach ginn?
Well deen neie Stol duerch Filetschweißen un dat ale Stahl misst verbonnen gi sinn, huet den Ingenieur decidéiert, e puer Filetschweißen un der Gelenk ze addéieren.Well d'Bolzen nach ëmmer op der Plaz waren, war déi ursprénglech Iddi nëmmen d'Schweißen ze addéieren déi néideg sinn fir déi extra Kraaft op den neie Stol ze transferéieren, erwaart datt 50% vun der Laascht duerch d'Bolzen an 50% vun der Laascht duerch déi nei Schweißen goen.Ass et akzeptabel?
Loosst eis fir d'éischt unhuelen datt keng statesch Lasten am Moment op d'Verbindung applizéiert ginn.An dësem Fall gëlt Paragraph 2.6.3 vun AWS D1.1.
An dësem Lagertyp Gelenk kann d'Schweiß an de Bolzen net ugesi ginn fir d'Laascht ze deelen, sou datt déi spezifizéiert Schweißgréisst grouss genuch muss sinn fir all statesch an dynamesch Belaaschtung z'ënnerstëtzen.D'Lagerkapazitéit vun de Bolzen an dësem Beispill kann net berücksichtegt ginn, well ouni statesch Belaaschtung wäert d'Verbindung an engem schwaache Staat sinn.De Schweess (entworf fir d'Halschent vun der Laascht ze droen) brécht am Ufank wann déi voll Laascht ugewannt gëtt.Dann de Bolzen, och entwéckelt fir d'Halschent vun der Laascht ze transferéieren, probéiert d'Laascht ze transferéieren a brécht.
Weider ugeholl datt eng statesch Belaaschtung applizéiert gëtt.Zousätzlech gëtt ugeholl datt déi existent Verbindung genuch ass fir déi existent permanent Laascht ze droen.An dësem Fall gëllt Paragraph 8.3.7 D1.1.Nei Schweißen mussen nëmme verstäerkt statesch an allgemeng Live Lasten widderstoen.Bestehend doudege Lasten kënnen op bestehend mechanesch Befestigungen zougewisen ginn.
Ënner konstante Laascht fällt d'Verbindung net.Amplaz droen d'Bolzen schonn hir Laascht.Et gouf e Rutsch an der Verbindung.Dofir kënne Schweißen benotzt ginn a si kënnen dynamesch Lasten iwwerdroen.
D'Äntwert op d'Fro "Ass dat akzeptabel?"hänkt op Laascht Konditiounen.Am éischte Fall, an der Verontreiung vun enger statesch Belaaschtung, wäert d'Äntwert negativ sinn.Ënnert de spezifesche Konditioune vum zweete Szenario ass d'Äntwert jo.
Just well eng statesch Belaaschtung applizéiert gëtt, ass et net ëmmer méiglech eng Conclusioun ze zéien.Den Niveau vun de statesche Lasten, d'Adequatitéit vun existente mechanesche Verbindungen an d'Natur vun den Endlasten - egal ob statesch oder zyklesch - kënnen d'Äntwert änneren.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Schweess Technology Center Manager, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com.Lincoln Electric fabrizéiert Schweessausrüstung a Schweessverbrauchsmaterial weltwäit.Schweess Technology Center Ingenieuren an Techniker hëllefen Clienten Schweess Problemer léisen.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, Telefon 305-443-9353, Fax 305-443-7559, Websäit www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, Telefon 610-832-9585, Fax 610-832-9555, Websäit www.astm.org.
American Steel Structures Association, One E. Wacker Fuert, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, Telefon 312-670-2400, Fax 312-670-5403, Websäit www.aisc.org.
FABRICATOR ass Nordamerika de féierende Stolfabrikatioun a Form Magazin.De Magazin publizéiert Neiegkeeten, technesch Artikelen an Erfollegsgeschichten, déi d'Fabrikanten et erlaben hir Aarbecht méi effizient ze maachen.FABRICATOR ass zënter 1970 an der Industrie.
Elo mat vollen Zougang zu The FABRICATOR digital Editioun, einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Déi digital Editioun vum The Tube & Pipe Journal ass elo voll zougänglech, bitt en einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Kritt vollen digitalen Zougang zum STAMPING Journal, mat der leschter Technologie, beschten Praktiken an Industrienoriichten fir de Metal Stamping Maart.
Elo mat vollen digitalen Zougang zu The Fabricator en Español, hutt Dir einfach Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.