विविध स्ट्रक्चरल परिस्थितींमध्ये, अभियंत्यांना वेल्ड्स आणि मेकॅनिकल फास्टनर्सद्वारे बनवलेल्या जोडांच्या ताकदीचे मूल्यांकन करण्याची आवश्यकता असू शकते.आज, यांत्रिक फास्टनर्स सहसा बोल्ट असतात, परंतु जुन्या डिझाइनमध्ये रिवेट्स असू शकतात.
हे अपग्रेड, नूतनीकरण किंवा प्रकल्पाच्या सुधारणांदरम्यान होऊ शकते.नवीन डिझाईनमध्ये एकत्र काम करण्यासाठी बोल्टिंग आणि वेल्डिंगची आवश्यकता असू शकते जिथे जोडली जाणारी सामग्री प्रथम एकत्र जोडली जाते आणि नंतर जोडणीला पूर्ण ताकद देण्यासाठी वेल्डेड केले जाते.
तथापि, संयुक्ताची एकूण भार क्षमता निर्धारित करणे वैयक्तिक घटकांची बेरीज (वेल्ड, बोल्ट आणि रिवेट्स) जोडण्याइतके सोपे नाही.अशा गृहीतकामुळे घातक परिणाम होऊ शकतात.
अमेरिकन इन्स्टिट्यूट ऑफ स्टील स्ट्रक्चर्स (AISC) स्ट्रक्चरल जॉइंट स्पेसिफिकेशनमध्ये बोल्ट केलेल्या कनेक्शनचे वर्णन केले आहे, जे ASTM A325 किंवा A490 बोल्टचा वापर घट्ट माउंट, प्रीलोड किंवा स्लाइडिंग की म्हणून करतात.
थर घट्ट संपर्कात असल्याची खात्री करण्यासाठी पारंपारिक दुहेरी बाजू असलेला पाना वापरून इम्पॅक्ट रेंच किंवा लॉकस्मिथसह घट्ट घट्ट केलेले कनेक्शन घट्ट करा.प्रीस्ट्रेस्ड कनेक्शनमध्ये, बोल्ट स्थापित केले जातात जेणेकरून ते महत्त्वपूर्ण तन्य भारांच्या अधीन असतात आणि प्लेट्स कॉम्प्रेसिव्ह भारांच्या अधीन असतात.
1. नट वळवा.नट फिरवण्याच्या पद्धतीमध्ये बोल्ट घट्ट करणे आणि नंतर नटला अतिरिक्त रक्कम वळवणे समाविष्ट आहे, जे बोल्टच्या व्यास आणि लांबीवर अवलंबून असते.
2. की कॅलिब्रेट करा.कॅलिब्रेटेड रेंच पद्धत बोल्ट तणावाशी संबंधित टॉर्क मोजते.
3. टॉर्शन प्रकार तणाव समायोजन बोल्ट.ट्विस्ट-ऑफ टेंशन बोल्टमध्ये बोल्टच्या शेवटी डोक्याच्या विरूद्ध लहान स्टड असतात.आवश्यक टॉर्क गाठल्यावर, स्टड अनस्क्रू केला जातो.
4. सरळ पुल निर्देशांक.डायरेक्ट टेंशन इंडिकेटर हे टॅबसह विशेष वॉशर आहेत.लगवरील कॉम्प्रेशनचे प्रमाण बोल्टवर लागू केलेल्या तणावाची पातळी दर्शवते.
सामान्य माणसाच्या शब्दात, बोल्ट घट्ट आणि प्री-टेंशन असलेल्या सांध्यांमध्ये पिनसारखे काम करतात, पितळी पिनसारखे छिद्रित कागदाचा स्टॅक एकत्र ठेवतात.गंभीर सरकणारे सांधे घर्षणाने कार्य करतात: प्रीलोडमुळे डाउनफोर्स तयार होतो आणि संपर्क पृष्ठभागांमधील घर्षण सांधे घसरण्यास प्रतिकार करण्यासाठी एकत्रितपणे कार्य करते.हे एका बाईंडरसारखे आहे जो कागदाचा स्टॅक एकत्र ठेवतो, कागदावर छिद्रे पाडल्यामुळे नव्हे, तर बाईंडर कागदांना एकत्र दाबतो आणि घर्षण स्टॅक एकत्र ठेवतो.
ASTM A325 बोल्टची किमान तन्य शक्ती 150 ते 120 kg प्रति चौरस इंच (KSI), बोल्ट व्यासावर अवलंबून असते, तर A490 बोल्टची तन्य शक्ती 150 ते 170-KSI असणे आवश्यक आहे.रिव्हेट जॉइंट्स अधिक घट्ट जोडण्यासारखे वागतात, परंतु या प्रकरणात, पिन हे रिवेट्स असतात जे सामान्यत: A325 बोल्टच्या जवळपास अर्ध्या मजबूत असतात.
जेव्हा यांत्रिकरित्या बांधलेले सांधे कातरण्याच्या शक्तींच्या अधीन असतात तेव्हा दोनपैकी एक गोष्ट घडू शकते (जेव्हा लागू केलेल्या शक्तीमुळे एक घटक दुसर्‍यावर सरकतो).बोल्ट किंवा रिवेट्स छिद्रांच्या बाजूला असू शकतात, ज्यामुळे बोल्ट किंवा रिवेट्स एकाच वेळी कातरतात.दुसरी शक्यता अशी आहे की प्रीटेन्शन केलेल्या फास्टनर्सच्या क्लॅम्पिंग फोर्समुळे होणारे घर्षण कातरणे भार सहन करू शकते.या कनेक्शनसाठी कोणतीही घसरण अपेक्षित नाही, परंतु हे शक्य आहे.
घट्ट कनेक्शन अनेक ऍप्लिकेशन्ससाठी स्वीकार्य आहे, कारण किंचित स्लिपेज कनेक्शनच्या वैशिष्ट्यांवर विपरित परिणाम करू शकत नाही.उदाहरणार्थ, दाणेदार सामग्री साठवण्यासाठी डिझाइन केलेल्या सायलोचा विचार करा.प्रथमच लोड करताना थोडासा स्लिपेज होऊ शकतो.एकदा स्लिप झाले की ते पुन्हा होणार नाही, कारण त्यानंतरचे सर्व भार सारखेच असतात.
लोड रिव्हर्सलचा वापर काही ऍप्लिकेशन्समध्ये केला जातो, जसे की जेव्हा फिरणारे घटक वैकल्पिक तन्य आणि संकुचित भारांच्या अधीन असतात.दुसरे उदाहरण म्हणजे पूर्णपणे उलट भारांच्या अधीन असलेला वाकणारा घटक.जेव्हा लोडच्या दिशेने लक्षणीय बदल होतो, तेव्हा चक्रीय स्लिप दूर करण्यासाठी प्रीलोडेड कनेक्शन आवश्यक असू शकते.या स्लिपमुळे अखेरीस लांबलचक छिद्रांमध्ये अधिक घसरण होते.
काही सांधे अनेक भार चक्र अनुभवतात ज्यामुळे थकवा येऊ शकतो.यामध्ये प्रेस, क्रेन सपोर्ट आणि पुलांमधील कनेक्शन समाविष्ट आहेत.जेव्हा कनेक्शन उलट दिशेने थकवा भारांच्या अधीन असते तेव्हा स्लाइडिंग गंभीर कनेक्शन आवश्यक असतात.या प्रकारच्या परिस्थितींसाठी, सांधे घसरत नाहीत हे फार महत्वाचे आहे, म्हणून स्लिप-गंभीर सांधे आवश्यक आहेत.
विद्यमान बोल्ट कनेक्शन यापैकी कोणत्याही मानकांनुसार डिझाइन आणि तयार केले जाऊ शकतात.रिव्हेट कनेक्शन घट्ट मानले जातात.
वेल्डेड सांधे कडक असतात.सोल्डर सांधे अवघड असतात.घट्ट बोल्ट केलेल्या सांध्याच्या विपरीत, जे लोडच्या खाली घसरू शकतात, वेल्ड्सना लागू केलेले लोड मोठ्या प्रमाणात ताणून वितरित करावे लागत नाही.बहुतेक प्रकरणांमध्ये, वेल्डेड आणि बेअरिंग प्रकारचे यांत्रिक फास्टनर्स त्याच प्रकारे विकृत होत नाहीत.
यांत्रिक फास्टनर्ससह वेल्डचा वापर केल्यावर, भार कठोर भागातून हस्तांतरित केला जातो, त्यामुळे वेल्ड जवळजवळ सर्व भार वाहून नेऊ शकते, बोल्टसह फारच कमी सामायिक केले जाते.म्हणूनच वेल्डिंग, बोल्टिंग आणि रिव्हटिंग करताना काळजी घेणे आवश्यक आहे.तपशील.AWS D1 यांत्रिक फास्टनर्स आणि वेल्ड्स मिसळण्याच्या समस्येचे निराकरण करते.स्ट्रक्चरल वेल्डिंगसाठी स्पेसिफिकेशन 1:2000 - स्टील.परिच्छेद 2.6.3 मध्ये असे नमूद केले आहे की बेअरिंग-प्रकारच्या सांध्यांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या रिवेट्स किंवा बोल्टसाठी (म्हणजे जेथे बोल्ट किंवा रिव्हेट पिन म्हणून काम करतात) यांत्रिक फास्टनर्सचा भार वेल्डसह सामायिक करण्यासाठी विचारात घेऊ नये.जर वेल्डिंगचा वापर केला असेल, तर त्यांना संयुक्त मध्ये पूर्ण भार वाहून नेण्यासाठी प्रदान करणे आवश्यक आहे.तथापि, एका घटकाला वेल्डेड केलेल्या आणि दुस-या घटकाशी जोडलेल्या किंवा बोल्ट केलेल्या कनेक्शनला परवानगी आहे.
बेअरिंग-प्रकारचे यांत्रिक फास्टनर्स वापरताना आणि वेल्ड जोडताना, बोल्टची लोड-असर क्षमता मोठ्या प्रमाणात दुर्लक्षित केली जाते.या तरतुदीनुसार, वेल्ड सर्व भार हस्तांतरित करण्यासाठी डिझाइन केलेले असणे आवश्यक आहे.
हे मूलत: AISC LRFD-1999, खंड J1.9 सारखेच आहे.तथापि, कॅनेडियन मानक CAN/CSA-S16.1-M94 देखील जेव्हा यांत्रिक फास्टनर किंवा बोल्टची शक्ती वेल्डिंगपेक्षा जास्त असते तेव्हा एकटे वापरण्याची परवानगी देते.
या प्रकरणात, तीन निकष सुसंगत आहेत: बेअरिंग प्रकाराच्या यांत्रिक फास्टनिंगची शक्यता आणि वेल्ड्सची शक्यता जोडत नाही.
AWS D1.1 च्या कलम 2.6.3 मध्ये आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, दोन-भागांच्या जॉइंटमध्ये बोल्ट आणि वेल्ड एकत्र केले जाऊ शकतात अशा परिस्थितींवर देखील चर्चा केली आहे. डावीकडे वेल्ड्स, उजवीकडे बोल्ट.येथे वेल्ड्स आणि बोल्टची एकूण शक्ती विचारात घेतली जाऊ शकते.संपूर्ण कनेक्शनचा प्रत्येक भाग स्वतंत्रपणे कार्य करतो.अशा प्रकारे, हा कोड 2.6.3 च्या पहिल्या भागात समाविष्ट असलेल्या तत्त्वाला अपवाद आहे.
नुकतेच चर्चा केलेले नियम नवीन इमारतींना लागू होतात.विद्यमान स्ट्रक्चर्ससाठी, क्लॉज 8.3.7 D1.1 असे सांगते की जेव्हा संरचनात्मक गणना दर्शवते की रिव्हेट किंवा बोल्ट नवीन एकूण भाराने ओव्हरलोड केले जाईल, तेव्हा फक्त विद्यमान स्थिर भार त्यास नियुक्त केला जावा.
समान नियमांनुसार जर रिवेट किंवा बोल्ट केवळ स्थिर भारांनी ओव्हरलोड केलेले असेल किंवा चक्रीय (थकवा) भारांच्या अधीन असेल, तर एकूण भाराचे समर्थन करण्यासाठी पुरेशी बेस मेटल आणि वेल्ड जोडणे आवश्यक आहे.
यांत्रिक फास्टनर्स आणि वेल्ड्स दरम्यान लोडचे वितरण स्वीकार्य आहे जर संरचना आधीपासून लोड केली असेल, दुसऱ्या शब्दांत, कनेक्ट केलेल्या घटकांमध्ये स्लिपेज झाल्यास.परंतु यांत्रिक फास्टनर्सवर केवळ स्थिर भार ठेवता येतो.लाइव्ह लोड ज्यामुळे जास्त स्लिपेज होऊ शकते ते संपूर्ण भार सहन करण्यास सक्षम वेल्ड्सच्या वापराद्वारे संरक्षित केले जाणे आवश्यक आहे.
सर्व लागू किंवा डायनॅमिक लोडिंगचा सामना करण्यासाठी वेल्डचा वापर करणे आवश्यक आहे.जेव्हा यांत्रिक फास्टनर्स आधीच ओव्हरलोड केलेले असतात, तेव्हा लोड शेअरिंगला परवानगी नाही.चक्रीय लोडिंग अंतर्गत, लोड सामायिकरणास परवानगी नाही, कारण लोडमुळे कायमस्वरूपी घसरणे आणि वेल्डचे ओव्हरलोड होऊ शकते.
चित्रणलॅप जॉइंटचा विचार करा जो मूलतः घट्ट बोल्ट केलेला होता (आकृती 2 पहा).रचना अतिरिक्त शक्ती जोडते, आणि दुप्पट शक्ती प्रदान करण्यासाठी कनेक्शन आणि कनेक्टर जोडणे आवश्यक आहे.अंजीर वर.3 घटक मजबूत करण्यासाठी मूलभूत योजना दर्शविते.कनेक्शन कसे केले पाहिजे?
नवीन स्टीलला फिलेट वेल्ड्सने जुन्या स्टीलला जोडावे लागत असल्याने, इंजिनियरने जॉइंटवर काही फिलेट वेल्ड जोडण्याचा निर्णय घेतला.बोल्ट अजूनही जागेवर असल्याने, नवीन स्टीलमध्ये अतिरिक्त शक्ती हस्तांतरित करण्यासाठी फक्त वेल्ड्स जोडणे ही मूळ कल्पना होती, ५०% भार बोल्टमधून जाण्याची आणि ५०% भार नवीन वेल्ड्समधून जाण्याची अपेक्षा होती.ते मान्य आहे का?
चला प्रथम असे गृहीत धरू की सध्या कनेक्शनवर कोणतेही स्थिर भार लागू केलेले नाहीत.या प्रकरणात, AWS D1.1 चा परिच्छेद 2.6.3 लागू होतो.
या बेअरिंग प्रकारच्या जॉइंटमध्ये, वेल्ड आणि बोल्टचा भार सामायिक करण्यासाठी विचार केला जाऊ शकत नाही, म्हणून निर्दिष्ट वेल्डचा आकार सर्व स्थिर आणि गतिमान भारांना समर्थन देण्यासाठी इतका मोठा असणे आवश्यक आहे.या उदाहरणातील बोल्टची पत्करण्याची क्षमता विचारात घेतली जाऊ शकत नाही, कारण स्थिर भाराशिवाय, कनेक्शन सुस्त स्थितीत असेल.पूर्ण भार लागू झाल्यावर वेल्ड (अर्धा भार वाहून नेण्यासाठी डिझाइन केलेले) सुरुवातीला फाटते.मग बोल्ट, अर्धा भार हस्तांतरित करण्यासाठी देखील डिझाइन केलेले, लोड आणि ब्रेक हस्तांतरित करण्याचा प्रयत्न करते.
पुढे असे गृहीत धरा की स्थिर भार लागू केला आहे.याव्यतिरिक्त, असे गृहीत धरले जाते की विद्यमान कनेक्शन विद्यमान कायम भार वाहून नेण्यासाठी पुरेसे आहे.या प्रकरणात, परिच्छेद 8.3.7 D1.1 लागू होतो.नवीन वेल्ड्सना केवळ वाढीव स्थिर आणि सामान्य थेट भार सहन करणे आवश्यक आहे.विद्यमान मृत भार विद्यमान यांत्रिक फास्टनर्सना नियुक्त केले जाऊ शकतात.
सतत लोड अंतर्गत, कनेक्शन कमी होत नाही.त्याऐवजी, बोल्ट आधीच त्यांचा भार सहन करतात.कनेक्शनमध्ये काही घसरण झाली आहे.म्हणून, वेल्ड्स वापरल्या जाऊ शकतात आणि ते डायनॅमिक भार प्रसारित करू शकतात.
"हे मान्य आहे का?" या प्रश्नाचे उत्तरलोड परिस्थितीवर अवलंबून आहे.पहिल्या प्रकरणात, स्थिर भार नसताना, उत्तर नकारात्मक असेल.दुसऱ्या परिस्थितीच्या विशिष्ट परिस्थितीत, उत्तर होय आहे.
केवळ स्थिर भार लागू केल्यामुळे, निष्कर्ष काढणे नेहमीच शक्य नसते.स्थिर भारांची पातळी, विद्यमान यांत्रिक कनेक्शनची पर्याप्तता आणि अंतिम भारांचे स्वरूप-मग ते स्थिर किंवा चक्रीय-उत्तर बदलू शकतात.
Duane K. मिलर, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, वेल्डिंग टेक्नॉलॉजी सेंटर मॅनेजर, लिंकन इलेक्ट्रिक कंपनी, www.lincolnelectric.com.लिंकन इलेक्ट्रिक जगभरात वेल्डिंग उपकरणे आणि वेल्डिंग उपभोग्य वस्तूंचे उत्पादन करते.वेल्डिंग तंत्रज्ञान केंद्र अभियंते आणि तंत्रज्ञ ग्राहकांना वेल्डिंग समस्या सोडवण्यास मदत करतात.
अमेरिकन वेल्डिंग सोसायटी, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, फोन 305-443-9353, फॅक्स 305-443-7559, वेबसाइट www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocen, PA 19428-2959, फोन 610-832-9585, फॅक्स 610-832-9555, वेबसाइट www.astm.org.
अमेरिकन स्टील स्ट्रक्चर्स असोसिएशन, वन ई. वेकर ड्राइव्ह, सूट 3100, शिकागो, IL 60601-2001, फोन 312-670-2400, फॅक्स 312-670-5403, वेबसाइट www.aisc.org.
FABRICATOR हे उत्तर अमेरिकेतील आघाडीचे स्टील फॅब्रिकेशन आणि फॉर्मिंग मासिक आहे.नियतकालिक बातम्या, तांत्रिक लेख आणि यशोगाथा प्रकाशित करते ज्यामुळे उत्पादकांना त्यांचे काम अधिक कार्यक्षमतेने करता येते.FABRICATOR 1970 पासून उद्योगात आहे.
आता The FABRICATOR डिजिटल आवृत्तीमध्ये पूर्ण प्रवेशासह, मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश.
The Tube & Pipe Journal ची डिजिटल आवृत्ती आता पूर्णपणे उपलब्ध आहे, जी मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश प्रदान करते.
स्टॅम्पिंग जर्नलमध्ये पूर्ण डिजिटल प्रवेश मिळवा, मेटल स्टॅम्पिंग मार्केटसाठी नवीनतम तंत्रज्ञान, सर्वोत्तम पद्धती आणि उद्योग बातम्या वैशिष्ट्यीकृत करा.
आता The Fabricator en Español मध्ये पूर्ण डिजिटल प्रवेशासह, तुम्हाला मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश आहे.