I gcásanna struchtúracha éagsúla, b’fhéidir go mbeadh ar innealtóirí neart na n-alt a dhéantar le táthú agus le dúntóirí meicniúla a mheas. Sa lá atá inniu ann, is gnách go mbíonn dúntóirí meicniúla ina mboltaí, ach d’fhéadfadh go mbeadh seamanna i ndearaí níos sine.
Is féidir leis seo tarlú le linn uasghráduithe, athchóirithe, nó feabhsuithe ar thionscadal. I gcás dearadh nua, d’fhéadfadh sé go mbeadh gá le boltaí agus táthú le go n-oibreodh dearadh nua le chéile in alt ina ndéantar an t-ábhar atá le ceangal a boltaí le chéile ar dtús agus ansin a tháthú chun neart iomlán a sholáthar don alt.
Mar sin féin, níl sé chomh simplí le suim na gcomhpháirteanna aonair (táthaithe, boltaí, agus seamáin) a chur le chéile acmhainn ualaigh iomlán comhpháirte a chinneadh. D’fhéadfadh iarmhairtí tubaisteacha a bheith ag baint le toimhde den sórt sin.
Déantar cur síos ar naisc boltaithe i Sonraíocht Chomhpháirteach Struchtúrach Institiúid Mheiriceánach na Struchtúr Cruach (AISC), a úsáideann boltaí ASTM A325 nó A490 mar eochair ghléasadh daingean, réamhualaigh, nó sleamhnáin.
Déan naisc atá teannta go docht a theannadh le heochair tionchair nó le glaisire ag baint úsáide as heochair dhúbailte traidisiúnta chun a chinntiú go bhfuil na sraitheanna i dteagmháil dhlúth. I nasc réamh-neartaithe, suiteáiltear na boltaí sa chaoi is go mbíonn siad faoi réir ualaí teanntachta suntasacha, agus bíonn na plátaí faoi réir ualaí comhbhrúite.
1. Cas an cnó. Is éard atá i gceist leis an modh chun an cnó a chasadh ná an bolt a theannadh agus ansin an cnó a chasadh méid breise, rud a bhraitheann ar thrastomhas agus fad an bholt.
2. Calabraigh an eochair. Tomhaiseann an modh eochair calabraithe an chasmhóimint a bhaineann le teannas bolta.
3. Bolt coigeartaithe teannas de chineál casta. Tá stodaí beaga ag boltaí teannas casta-as ar cheann an bholt os comhair an chinn. Nuair a shroichtear an chasmhóimint riachtanach, díscriúitear an stoda.
4. Innéacs tarraingthe díreach. Is leicneáin speisialta le cluaisíní iad táscairí teannas díreach. Léiríonn an méid comhbhrúite ar an gcnapán an leibhéal teannas a chuirtear i bhfeidhm ar an bolt.
I dtéarmaí simplí, feidhmíonn boltaí cosúil le bioráin in hailt dhlútha réamh-theannta, cosúil le biorán práis a choinníonn carn páipéir pollta le chéile. Oibríonn hailt sleamhnáin ríthábhachtacha trí fhrithchuimilt: cruthaíonn réamh-ualach fórsa anuas, agus oibríonn frithchuimilt idir na dromchlaí teagmhála le chéile chun sleamhnú an hailt a chosc. Tá sé cosúil le ceanglóir a choinníonn carn páipéar le chéile, ní toisc go bhfuil poill pollta sa pháipéar, ach toisc go mbrúnn an ceanglóir na páipéir le chéile agus go gcoinníonn an fhrithchuimilt an carn le chéile.
Tá neart teanntachta íosta de 150 go 120 kg in aghaidh an orlaigh chearnaigh (KSI) ag boltaí ASTM A325, ag brath ar thrastomhas an bholt, agus ní mór neart teanntachta de 150 go 170-KSI a bheith ag boltaí A490. Bíonn hailt rivet níos cosúla le hailt dhlútha, ach sa chás seo, is rivets iad na bioráin a bhíonn thart ar leath chomh láidir le bolt A325 de ghnáth.
Is féidir ceann amháin de dhá rud tarlú nuair a bhíonn comhpháirt atá daingnithe go meicniúil faoi réir fórsaí lomadh (nuair a bhíonn claonadh ag eilimint amháin sleamhnú thar cheann eile mar gheall ar fhórsa feidhmeach). Is féidir boltaí nó seamanna a bheith ar thaobhanna na bpoll, rud a fhágann go lomadh na boltaí nó na seamanna ag an am céanna. Is é an dara féidearthacht ná gur féidir leis an bhfrithchuimilt de bharr fórsa teanntáin na ndúntóirí réamhtheannas ualaí lomadh a sheasamh. Níltear ag súil le haon shleamhnú don nasc seo, ach is féidir é.
Tá nasc daingean inghlactha i gcás go leor feidhmeanna, toisc nach féidir le sleamhnú beag drochthionchar a imirt ar shaintréithe an naisc. Mar shampla, smaoinigh ar shiló atá deartha chun ábhar gráinneach a stóráil. D’fhéadfadh sleamhnú beag a bheith ann agus an luchtú á dhéanamh den chéad uair. Nuair a tharlaíonn sleamhnú, ní tharlóidh sé arís, toisc go bhfuil na hualaí ina dhiaidh sin den chineál céanna.
Úsáidtear aisiompú ualaigh i roinnt feidhmeanna, amhail nuair a bhíonn eilimintí rothlacha faoi réir ualaí teanntachta agus comhbhrúiteacha malartacha. Sampla eile is ea eilimint lúbtha atá faoi réir ualaí aisiompaithe go hiomlán. Nuair a bhíonn athrú suntasach i dtreo an ualaigh, d’fhéadfadh go mbeadh gá le nasc réamhluchtaithe chun sleamhnú timthriallach a dhíchur. Mar thoradh ar an sleamhnú seo, bíonn níos mó sleamhnáin sna poill fhadaithe sa deireadh.
Bíonn go leor timthriallta ualaigh ag roinnt hailt a d’fhéadfadh tuirse a bheith mar thoradh orthu. Áirítear leis seo brúiteoirí, tacaí craenacha agus naisc i ndroichid. Bíonn naisc sleamhnáin ríthábhachtacha ag teastáil nuair a bhíonn an nasc faoi réir ualaí tuirse sa treo droim ar ais. I gcás na gcineálacha coinníollacha seo, tá sé an-tábhachtach nach sleamhnaíonn an t-alt, mar sin bíonn gá le hailt atá ríthábhachtach do shleamhnú.
Is féidir naisc boltaithe atá ann cheana a dhearadh agus a mhonarú de réir aon cheann de na caighdeáin seo. Meastar go bhfuil naisc rivet daingean.
Bíonn hailt táthaithe righin. Bíonn hailt sádrála deacair. Murab ionann agus hailt boltaithe daingean, a fhéadann sleamhnú faoi ualach, ní gá do tháthaithe an t-ualach feidhmeach a shíneadh agus a dháileadh go mór. I bhformhór na gcásanna, ní dhéanann dúntóirí meicniúla táthaithe agus imthacaí dífhoirmiú ar an mbealach céanna.
Nuair a úsáidtear táthú le dúntóirí meicniúla, aistrítear an t-ualach tríd an gcuid is deacra, mar sin is féidir leis an táthú beagnach an t-ualach ar fad a iompar, agus beagán á roinnt leis an bolt. Sin é an fáth gur gá a bheith cúramach agus táthú, boltáil agus seamadh á dhéanamh. Sonraíochtaí. Réitíonn AWS D1 an fhadhb a bhaineann le dúntóirí meicniúla agus táthú a mheascadh. Sonraíocht 1:2000 le haghaidh táthú struchtúrach - cruach. Deir mír 2.6.3, i gcás seamanna nó boltaí a úsáidtear in hailt de chineál imthacaí (i.e. i gcás ina bhfeidhmíonn an bolt nó an seam mar bhiorán), nár cheart a mheas go roinneann dúntóirí meicniúla an t-ualach leis an táthú. Má úsáidtear táthú, ní mór iad a sholáthar chun an t-ualach iomlán san alt a iompar. Mar sin féin, ceadaítear naisc atá táthaithe le heilimint amháin agus seamaithe nó boltaithe le heilimint eile.
Agus dúntóirí meicniúla de chineál imthacaí á n-úsáid agus táthú á chur leis, déantar neamhaird mhór ar chumas ualaigh an bholt. De réir na forála seo, ní mór an táthú a dhearadh chun na hualaí go léir a aistriú.
Is ionann seo go bunúsach agus clásal J1.9 in AISC LRFD-1999. Mar sin féin, ceadaíonn an caighdeán Ceanadach CAN/CSA-S16.1-M94 úsáid neamhspleách freisin nuair a bhíonn cumhacht an cheangail mheicniúil nó an bholt níos airde ná cumhacht an táthú.
Sa chás seo, tá trí chritéar comhsheasmhach: ní chuireann na féidearthachtaí maidir le ceangaltáin mheicniúla den chineál imthacaí agus na féidearthachtaí maidir le táthú le chéile.
Pléann Alt 2.6.3 de AWS D1.1 cásanna freisin inar féidir boltaí agus táthúcháin a chomhcheangal i gcomhpháirt dhá chuid, mar a thaispeántar i bhFíor 1. Táthúcháin ar chlé, boltaithe ar dheis. Is féidir cumhacht iomlán na dtáthúcháin agus na mboltaí a chur san áireamh anseo. Oibríonn gach cuid den nasc iomlán go neamhspleách. Dá bhrí sin, is eisceacht ón bprionsabal atá sa chéad chuid de 2.6.3 an cód seo.
Baineann na rialacha a pléadh díreach le foirgnimh nua. I gcás struchtúr atá ann cheana féin, deir clásal 8.3.7 D1.1 nuair a léiríonn ríomhanna struchtúracha go mbeidh ró-ualach ar ribín nó bolt le hualach iomlán nua, níor cheart ach an t-ualach statach atá ann cheana a shannadh dó.
Éilíonn na rialacha céanna, má bhíonn ró-ualaithe statach ar rivet nó bolt nó má bhíonn ualaí timthriallacha (tuirse) air, go gcaithfear dóthain miotail bhunúsacha agus táthaithe a chur leis chun an t-ualach iomlán a iompar.
Tá dáileadh an ualaigh idir dúntóirí meicniúla agus táthúcháin inghlactha má tá an struchtúr réamh-ualaithe, i bhfocail eile, má tharla sleamhnú idir na heilimintí ceangailte. Ach ní féidir ach ualaí statach a chur ar dhúntóirí meicniúla. Ní mór ualaí beo a d’fhéadfadh sleamhnú níos mó a bheith mar thoradh orthu a chosaint trí úsáid a bhaint as táthúcháin atá in ann an t-ualach iomlán a sheasamh.
Ní mór táthúcháin a úsáid chun seasamh in aghaidh gach ualach feidhmeach nó dinimiciúil. Nuair a bhíonn dúntóirí meicniúla ró-ualaithe cheana féin, ní cheadaítear comhroinnt ualaigh. Faoi ualach timthriallach, ní cheadaítear comhroinnt ualaigh, ós rud é gur féidir leis an ualach sleamhnú buan agus ró-ualach an táthúcháin a bheith mar thoradh air.
léaráid. Smaoinigh ar chomhpháirt lapála a bhí boltaithe go docht ar dtús (féach Fíor 2). Cuireann an struchtúr cumhacht bhreise leis, agus ní mór naisc agus nascóirí a chur leis chun an neart dúbailte a sholáthar. Ar Fíor 3 taispeántar an plean bunúsach chun na heilimintí a neartú. Conas ba chóir an nasc a dhéanamh?
Ós rud é gur ghá an cruach nua a cheangal leis an seanchruach le táthú fillte, shocraigh an t-innealtóir roinnt táthú fillte a chur leis ag an alt. Ós rud é go raibh na boltaí fós ina n-áit, ba é an smaoineamh bunaidh gan ach na táthú a bhí riachtanach chun an chumhacht bhreise a aistriú chuig an cruach nua a chur leis, ag súil go rachadh 50% den ualach trí na boltaí agus 50% den ualach trí na táthú nua. An bhfuil sé inghlactha?
Glacaimis leis ar dtús nach bhfuil aon ualaí statach á gcur i bhfeidhm ar an nasc faoi láthair. Sa chás seo, tá feidhm ag mír 2.6.3 de AWS D1.1.
Sa chineál seo hailt imthacaí, ní féidir a mheas go roinneann an táthú agus an bolt an t-ualach, mar sin ní mór don mhéid táthú sonraithe a bheith mór go leor chun an t-ualach statach agus dinimiciúil go léir a iompar. Ní féidir cumas iompair na mboltaí sa sampla seo a chur san áireamh, mar gan ualach statach, beidh an nasc i riocht scaoilte. Réabann an táthú (atá deartha chun leath an ualaigh a iompar) ar dtús nuair a chuirtear an t-ualach iomlán i bhfeidhm. Ansin déanann an bolt, atá deartha freisin chun leath an ualaigh a aistriú, iarracht an t-ualach a aistriú agus briseann sé.
Glactar leis freisin go gcuirtear ualach statach i bhfeidhm. Ina theannta sin, glactar leis go bhfuil an nasc atá ann cheana leordhóthanach chun an t-ualach buan atá ann cheana a iompar. Sa chás seo, baineann mír 8.3.7 D1.1. Ní gá do tháthaithe nua ach ualaí beo méadaithe statach agus ginearálta a sheasamh. Is féidir ualaí marbha atá ann cheana a shannadh do cheangail mheicniúla atá ann cheana.
Faoi ualach tairiseach, ní shleamhnaíonn an nasc. Ina áit sin, iompraíonn na boltaí a n-ualach cheana féin. Tá roinnt sleamhnáin sa nasc. Dá bhrí sin, is féidir táthaithe a úsáid agus is féidir leo ualaí dinimiciúla a tharchur.
Braitheann an freagra ar an gceist “An bhfuil sé seo inghlactha?” ar na coinníollacha ualaigh. Sa chéad chás, in éagmais ualaigh stataigh, beidh an freagra diúltach. Faoi na coinníollacha sonracha sa dara cás, is ea an freagra.
Ní féidir teacht ar chonclúid i gcónaí díreach toisc go gcuirtear ualach statach i bhfeidhm. Féadfaidh leibhéal na n-ualaí statach, leordhóthanacht na nasc meicniúla atá ann cheana féin, agus cineál na n-ualaí deiridh - bíodh siad statach nó timthriallach - an freagra a athrú.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Bainisteoir Ionad Teicneolaíochta Táthúcháin, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Déanann Lincoln Electric trealamh táthúcháin agus tomhaltáin táthúcháin a mhonarú ar fud an domhain. Cuidíonn innealtóirí agus teicneoirí Ionad Teicneolaíochta Táthúcháin le custaiméirí fadhbanna táthúcháin a réiteach.
Cumann Táthúcháin Mheiriceá, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, fón 305-443-9353, facs 305-443-7559, suíomh gréasáin www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, fón 610-832-9585, facs 610-832-9555, suíomh gréasáin www.astm.org.
Cumann Struchtúr Cruach Mheiriceá, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, fón 312-670-2400, facs 312-670-5403, suíomh gréasáin www.aisc.org.
Is í FABRICATOR an iris is mó i Meiriceá Thuaidh maidir le déantúsaíocht agus foirmiú cruach. Foilsíonn an iris nuacht, ailt theicniúla agus scéalta ratha a chuireann ar chumas monaróirí a gcuid oibre a dhéanamh níos éifeachtaí. Tá FABRICATOR sa tionscal ó 1970.
Anois le rochtain iomlán ar eagrán digiteach The FABRICATOR, rochtain éasca ar acmhainní luachmhara tionscail.
Tá an t-eagrán digiteach de The Tube & Pipe Journal inrochtana go hiomlán anois, rud a thugann rochtain éasca ar acmhainní luachmhara tionscail.
Faigh rochtain iomlán dhigiteach ar an STAMPING Journal, ina bhfuil an teicneolaíocht is déanaí, na cleachtais is fearr agus nuacht an tionscail don mhargadh stampála miotail.
Anois le rochtain iomlán dhigiteach ar The Fabricator en Español, tá rochtain éasca agat ar acmhainní luachmhara tionscail.