Dina rupa-rupa kaayaan struktural, insinyur panginten kedah meunteun kakuatan sambungan anu didamel ku las sareng pangiket mékanis. Ayeuna, pangiket mékanis biasana baut, tapi desain anu langkung lami tiasa nganggo paku keling.
Ieu tiasa kajantenan nalika pamutahiran, renovasi, atanapi paningkatan kana proyék. Desain énggal tiasa meryogikeun baut sareng las pikeun tiasa dianggo babarengan dina sambungan dimana bahan anu badé dihijikeun mimitina dibaut babarengan teras dilas pikeun masihan kakuatan pinuh kana sambungan.
Nanging, nangtukeun kapasitas beban total tina hiji sambungan henteu saderhana sapertos nambihan jumlah komponén individu (las, baut, sareng paku keling). Anggapan sapertos kitu tiasa nyababkeun akibat anu parah.
Sambungan anu dibaut dijelaskeun dina Spesifikasi Sambungan Struktural American Institute of Steel Structures (AISC), anu nganggo baut ASTM A325 atanapi A490 salaku konci pemasangan anu pageuh, preload, atanapi konci geser.
Kencengkeun sambungan anu pageuh ku konci impact atanapi tukang konci nganggo konci dua sisi konvensional pikeun mastikeun yén lapisan-lapisanna kontak pageuh. Dina sambungan prategang, baut dipasang supados kakeunaan beban tarik anu signifikan, sareng pelat kakeunaan beban komprési.
1. Puterkeun murna. Métode pikeun muterkeun mur nyaéta ngencangkeun baut teras muterkeun murna deui, anu gumantung kana diaméter sareng panjang bautna.
2. Kalibrasi konci na. Métode konci anu dikalibrasi ngukur torsi anu aya hubunganana sareng tegangan baut.
3. Baut pangatur tegangan tipe torsi. Baut tegangan puteran gaduh stud leutik dina tungtung baut anu aya di sabalikna sirahna. Nalika torsi anu diperyogikeun kahontal, stud dibuka.
4. Indéks tarikan lempeng. Indikator tegangan langsung nyaéta ring khusus nganggo tab. Jumlah komprési dina lug nunjukkeun tingkat tegangan anu diterapkeun kana baut.
Dina istilah awam, baut fungsina kawas pin dina sambungan anu pageuh sareng tos diketatkan, sapertos pin kuningan anu nahan tumpukan kertas anu tos dibolongan. Sambungan geser anu penting dianggo ku gesekan: beban awal nyiptakeun gaya ka handap, sareng gesekan antara permukaan kontak damel babarengan pikeun nolak slip tina sambungan. Éta sapertos pangiket anu nahan tumpukan kertas babarengan, sanés kusabab liang dina kertas dibolongan, tapi kusabab pangiket mencét kertas babarengan sareng gesekan nahan tumpukan éta babarengan.
Baut ASTM A325 mibanda kakuatan tarik minimum 150 nepi ka 120 kg per inci pasagi (KSI), gumantung kana diaméter bautna, sedengkeun baut A490 kudu mibanda kakuatan tarik 150 nepi ka 170-KSI. Sambungan paku keling kalakuanana leuwih siga sambungan pageuh, tapi dina hal ieu, pinna nyaéta paku keling anu biasana sakitar satengah kuatna baut A325.
Salah sahiji tina dua hal anu tiasa kajantenan nalika sambungan anu dipasang sacara mékanis kakeunaan gaya geser (nalika hiji unsur condong ngageser kana unsur anu sanés kusabab gaya anu diterapkeun). Baut atanapi paku keling tiasa aya di sisi liang, anu nyababkeun baut atanapi paku keling ngageser dina waktos anu sami. Kamungkinan anu kadua nyaéta gesekan anu disababkeun ku gaya penjepit tina pangikat anu dipretensi tiasa nahan beban geser. Henteu aya slippage anu dipiharep pikeun sambungan ieu, tapi éta mungkin.
Sambungan anu pageuh tiasa ditampi pikeun seueur aplikasi, sabab slippage anu sakedik moal tiasa mangaruhan négatif kana karakteristik sambungan. Salaku conto, pertimbangkeun silo anu dirancang pikeun nyimpen bahan granular. Meureun aya slippage sakedik nalika dimuat pikeun anu munggaran. Sakali slip kajantenan, éta moal kajantenan deui, sabab sadaya beban salajengna sami sifatna.
Pambalikan beban dianggo dina sababaraha aplikasi, sapertos nalika unsur anu muter kakeunaan beban tarik sareng komprési anu silih genti. Conto sanésna nyaéta unsur anu ngabengkokkeun kakeunaan beban anu dibalikkeun sapinuhna. Nalika aya parobahan anu signifikan dina arah beban, sambungan anu tos dimuat sateuacanna tiasa diperyogikeun pikeun ngaleungitkeun slip siklik. Slip ieu pamustunganana nyababkeun langkung seueur slip dina liang anu manjang.
Sababaraha sambungan ngalaman seueur siklus beban anu tiasa nyababkeun kacapean. Ieu kalebet mesin pres, pangrojong crane sareng sambungan dina sasak. Sambungan kritis geser diperyogikeun nalika sambungan kakeunaan beban kacapean dina arah anu sabalikna. Pikeun kaayaan sapertos kieu, penting pisan yén sambungan henteu geser, janten sambungan kritis geser diperyogikeun.
Sambungan baut anu tos aya tiasa didesain sareng diproduksi dumasar kana standar ieu. Sambungan keling dianggap pageuh.
Sambungan anu dilas téh kaku. Sambungan solder mah hésé. Teu siga sambungan baut anu pageuh, anu bisa geser ku beban, sambungan las teu kudu manteng jeung nyebarkeun beban anu diterapkeun sacara lega. Dina kalolobaan kasus, pangiket mékanis anu dilas jeung bantalan teu robah bentuk ku cara anu sarua.
Nalika las dianggo sareng pangiket mékanis, beban ditransfer ngalangkungan bagian anu langkung teuas, janten las tiasa nahan ampir sadaya beban, kalayan sakedik pisan anu dibagi sareng baut. Éta sababna kedah ati-ati nalika ngelas, ngabaut sareng ngaku. Spésifikasi. AWS D1 ngarengsekeun masalah nyampur pangiket mékanis sareng las. Spésifikasi 1:2000 pikeun las struktural - baja. Paragraf 2.6.3 nyatakeun yén pikeun paku keling atanapi baut anu dianggo dina sambungan tipe bantalan (nyaéta dimana baut atanapi paku keling bertindak salaku pin), pangiket mékanis henteu kedah dianggap ngabagi beban sareng las. Upami ngelas dianggo, éta kedah disayogikeun pikeun nahan beban pinuh dina sambungan. Nanging, sambungan anu dilas kana hiji unsur sareng dikukusi atanapi dibaut kana unsur anu sanés diidinan.
Nalika nganggo pangiket mékanis tipe bantalan sareng nambihan las, kapasitas baut anu nahan beban seueur anu teu diémutan. Numutkeun katangtuan ieu, las kedah dirancang pikeun mindahkeun sadaya beban.
Ieu dasarna sami sareng AISC LRFD-1999, klausa J1.9. Nanging, standar Kanada CAN/CSA-S16.1-M94 ogé ngamungkinkeun panggunaan mandiri nalika kakuatan pengikat mékanis atanapi baut langkung luhur tibatan las.
Dina hal ieu, aya tilu kriteria anu konsisten: kamungkinan pangiket mékanis tina jinis bantalan sareng kamungkinan las henteu cocog.
Bagian 2.6.3 tina AWS D1.1 ogé ngabahas kaayaan dimana baut sareng las tiasa digabungkeun dina sambungan dua bagian, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 1. Las di kénca, dibaut di katuhu. Total kakuatan las sareng baut tiasa diperhatoskeun di dieu. Unggal bagian tina sakabéh sambungan beroperasi sacara mandiri. Ku kituna, kode ieu mangrupikeun pengecualian kana prinsip anu aya dina bagian kahiji tina 2.6.3.
Aturan anu nembe dibahas lumaku pikeun wangunan anyar. Pikeun struktur anu tos aya, klausa 8.3.7 D1.1 nyatakeun yén nalika itungan struktural nunjukkeun yén paku keling atanapi baut bakal dibebani ku beban total anyar, ngan ukur beban statis anu tos aya anu kedah ditugaskeun kana éta.
Aturan anu sami ngabutuhkeun upami paku keling atanapi baut ngan ukur dibebani beban statis atanapi kakeunaan beban siklik (kacapean), logam dasar sareng las anu cekap kedah ditambahkeun pikeun ngadukung beban total.
Distribusi beban antara pangiket mékanis sareng las tiasa ditampi upami strukturna parantos dimuat sateuacanna, ku kecap sanésna, upami aya slippage anu kajantenan antara unsur-unsur anu nyambung. Tapi ngan ukur beban statis anu tiasa dipasang dina pangiket mékanis. Beban hirup anu tiasa nyababkeun slippage anu langkung ageung kedah dijaga ku panggunaan las anu mampuh nahan sadaya beban.
Las kudu dipaké pikeun nahan sagala beban anu diterapkeun atawa beban dinamis. Nalika pangiket mékanis geus kaleuwihan beban, babagi beban teu diidinan. Dina beban siklik, babagi beban teu diidinan, sabab beban bisa ngabalukarkeun slip permanén jeung kaleuwihan beban las.
ilustrasi. Bayangkeun sambungan pangkuan anu mimitina dibaut pageuh (tingali Gambar 2). Strukturna nambihan kakuatan tambahan, sareng sambungan sareng konektor kedah ditambahkeun pikeun nyayogikeun kakuatan ganda. Dina gambar 3 nunjukkeun rencana dasar pikeun nguatkeun unsur-unsurna. Kumaha kedahna sambungan éta dilakukeun?
Kusabab baja anyar kudu disambungkeun kana baja heubeul ku cara las fillet, insinyur mutuskeun pikeun nambahkeun sababaraha las fillet dina sambunganana. Kusabab baut-bautna masih kénéh aya, ideu awalna nyaéta ngan ukur nambahkeun las anu diperyogikeun pikeun mindahkeun kakuatan tambahan kana baja anyar, kalayan ngarepkeun 50% beban ngaliwatan baut sareng 50% beban ngaliwatan las anyar. Naha éta tiasa ditampi?
Hayu urang anggap heula yén ayeuna teu aya beban statis anu diterapkeun kana sambungan. Dina hal ieu, paragraf 2.6.3 tina AWS D1.1 lumaku.
Dina sambungan tipe bantalan ieu, las sareng baut teu tiasa dianggap ngabagi beban, janten ukuran las anu ditangtukeun kedah cekap ageung pikeun nahan sadaya beban statis sareng dinamis. Kapasitas bantalan baut dina conto ieu teu tiasa diperhatoskeun, sabab tanpa beban statis, sambungan bakal dina kaayaan kendur. Las (dirancang pikeun nahan satengah beban) mimitina peupeus nalika beban pinuh diterapkeun. Teras baut, ogé dirancang pikeun mindahkeun satengah beban, nyobian mindahkeun beban sareng peupeus.
Salajengna anggap beban statis diterapkeun. Salian ti éta, dianggap sambungan anu tos aya cekap pikeun nahan beban permanén anu tos aya. Dina hal ieu, paragraf 8.3.7 D1.1 lumaku. Las anyar ngan ukur kedah nahan beban statis sareng beban hirup umum anu ningkat. Beban mati anu tos aya tiasa ditugaskeun ka pangiket mékanis anu tos aya.
Dina beban anu konstan, sambungan henteu ngagantung. Sabalikna, baut-bautna parantos nanggung bebanna. Aya sababaraha slip dina sambungan. Ku kituna, las tiasa dianggo sareng éta tiasa ngirimkeun beban dinamis.
Jawaban kana patarosan "Naha ieu tiasa ditampi?" gumantung kana kaayaan beban. Dina kasus anu kahiji, upami teu aya beban statis, jawabanana bakal négatip. Dina kaayaan khusus dina skénario kadua, jawabanana nyaéta enya.
Ngan kusabab beban statis diterapkeun, teu salawasna mungkin pikeun nyieun kacindekan. Tingkat beban statis, kecukupan sambungan mékanis anu aya, sareng sifat beban ahir—boh statis atanapi siklik—tiasa ngarobih jawabanana.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Manajer Pusat Téknologi Las, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Lincoln Electric ngahasilkeun alat-alat las sareng bahan-bahan las anu tiasa dianggo di sakumna dunya. Insinyur sareng teknisi Pusat Téknologi Las ngabantosan para nasabah ngarengsekeun masalah las.
American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, telepon 305-443-9353, fax 305-443-7559, ramatloka www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telepon 610-832-9585, fax 610-832-9555, ramatloka www.astm.org.
Asosiasi Struktur Baja Amérika, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, telepon 312-670-2400, fax 312-670-5403, situs wéb www.aisc.org.
FABRICATOR nyaéta majalah fabrikasi sareng pembentuk baja anu unggul di Amérika Kalér. Majalah ieu medalkeun warta, artikel téknis, sareng carita kasuksésan anu ngamungkinkeun pabrik pikeun ngalakukeun padamelanna langkung épisién. FABRICATOR parantos aya di industri ieu ti saprak taun 1970.
Ayeuna kalayan aksés lengkep kana édisi digital The FABRICATOR, aksés gampang kana sumber daya industri anu berharga.
Édisi digital The Tube & Pipe Journal ayeuna tiasa diaksés sapinuhna, nyayogikeun aksés anu gampang kana sumber daya industri anu berharga.
Kéngingkeun aksés digital lengkep ka STAMPING Journal, anu nampilkeun téknologi pangénggalna, prakték pangsaéna, sareng warta industri pikeun pasar stamping logam.
Ayeuna kalayan aksés digital lengkep ka The Fabricator en Español, anjeun gaduh aksés anu gampang kana sumber daya industri anu berharga.