Տարբեր կառուցվածքային իրավիճակներում ինժեներները կարող են անհրաժեշտություն ունենալ գնահատելու եռակցման և մեխանիկական ամրակների միջոցով կատարված միացումների ամրությունը: Այսօր մեխանիկական ամրակները սովորաբար պտուտակներ են, բայց հին մոդելները կարող են ունենալ գամեր:
Սա կարող է տեղի ունենալ նախագծի արդիականացման, վերանորոգման կամ կատարելագործման ընթացքում: Նոր նախագիծը կարող է պահանջել պտուտակներով ամրացում և եռակցում՝ միացման վայրում համատեղ աշխատելու համար, որտեղ միացվող նյութը նախ պտուտակներով ամրացվում է, ապա եռակցվում՝ միացմանը լիարժեք ամրություն ապահովելու համար:
Սակայն, միացման ընդհանուր բեռնունակությունը որոշելը այնքան էլ պարզ չէ, որքան առանձին բաղադրիչների (եռակցման միացումներ, պտուտակներ և գամիկներ) գումարի գումարումը։ Նման ենթադրությունը կարող է հանգեցնել աղետալի հետևանքների։
Պտտավոր միացումները նկարագրված են Ամերիկյան պողպատե կոնստրուկցիաների ինստիտուտի (AISC) կառուցվածքային միացումների սպեցիֆիկացիայում, որն օգտագործում է ASTM A325 կամ A490 պտուտակներ՝ որպես ամուր ամրացման, նախնական բեռնման կամ սահող բանալի։
Ամուր ամրացված միացումները ամրացրեք հարվածային բանալիով կամ սովորական երկկողմանի բանալիով կողպեքագործի միջոցով՝ ապահովելու համար, որ շերտերը ամուր շփման մեջ լինեն: Նախապես լարված միացման դեպքում պտուտակները տեղադրվում են այնպես, որ դրանք ենթարկվեն զգալի ձգման բեռների, իսկ թիթեղները՝ սեղմման բեռների:
1. Պտտեք гайկան։ Գայլիկը պտտելու եղանակը ներառում է պտուտակը ամրացնելը, ապա гайկան լրացուցիչ պտտեցնելը, որը կախված է гайկանի տրամագծից և երկարությունից։
2. Կարգավորեք բանալին։ Կարգավորված բանալիի մեթոդը չափում է պտուտակի լարվածության հետ կապված պտտող մոմենտը։
3. Պտտվող լարվածության կարգավորման պտուտակ: Պտտվող լարվածության պտուտակները պտուտակի գլխիկի հակառակ ծայրին ունեն փոքր ամրակներ: Երբ անհրաժեշտ պտտող մոմենտը հասնում է, ամրակը պտուտակահանվում է:
4. Ուղիղ ձգման ցուցիչ: Ուղղակի լարվածության ցուցիչները հատուկ ամրակներ են՝ լեզվակներով: Լեզվի վրա սեղմման քանակը ցույց է տալիս պտուտակին կիրառվող լարվածության մակարդակը:
Պարզ լեզվով ասած, պտուտակները գործում են ինչպես քորոցներ ամուր և նախապես լարված միացումներում, ինչպես պղնձե քորոցը, որը միասին է պահում ծակոտկեն թղթի կույտը: Կարևոր սահող միացումները գործում են շփման միջոցով. նախնական ծանրաբեռնվածությունը ստեղծում է ներքևի ուժ, իսկ շփման մակերեսների միջև շփումը համատեղ աշխատում է՝ միացման սահքին դիմակայելու համար: Այն նման է թղթապանակի, որը միասին է պահում թղթերի կույտը, ոչ թե այն պատճառով, որ թղթի վրա անցքեր են բացված, այլ այն պատճառով, որ թղթապանակը սեղմում է թղթերը միմյանց, և շփումը միասին է պահում կույտը:
ASTM A325 պտուտակները ունեն 150-ից 120 կգ մեկ քառակուսի դյույմի (KSI) նվազագույն ձգման ամրություն՝ կախված պտուտակի տրամագծից, մինչդեռ A490 պտուտակները պետք է ունենան 150-ից 170-KSI ձգման ամրություն: Մեխակավոր միացումները իրենց ավելի շատ նման են ամուր միացումների, բայց այս դեպքում քորոցները մեխակներ են, որոնք սովորաբար A325 պտուտակի մոտ կեսով ավելի ամուր են:
Երբ մեխանիկորեն ամրացված միացումը ենթարկվում է կտրող ուժերի (երբ կիրառվող ուժի պատճառով մեկ տարրը հակված է սահելու մյուսի վրայով) կարող է պատահել երկու բանից մեկը։ Հեղույսներ կամ գամիկներ կարող են լինել անցքերի եզրերին, ինչը կհանգեցնի հեղույսների կամ գամիկների միաժամանակ կտրվելուն։ Երկրորդ հնարավորությունն այն է, որ նախապես լարված ամրացումների սեղմող ուժի պատճառով առաջացած շփումը կարող է դիմակայել կտրող բեռներին։ Այս միացման համար սահք չի սպասվում, բայց դա հնարավոր է։
Հաստ միացումը ընդունելի է բազմաթիվ կիրառությունների համար, քանի որ աննշան սահքը չի կարող բացասաբար ազդել միացման բնութագրերի վրա: Օրինակ, դիտարկենք հատիկավոր նյութեր պահելու համար նախատեսված սիլոս: Առաջին անգամ բեռնման ժամանակ կարող է լինել աննշան սահք: Երբ սահքը տեղի է ունենում, այն այլևս չի կրկնվի, քանի որ բոլոր հաջորդող բեռները նույն բնույթի են:
Բեռի հակադարձումը կիրառվում է որոշ կիրառություններում, օրինակ՝ երբ պտտվող տարրերը ենթարկվում են ձգման և սեղմման հերթագայող բեռների: Մեկ այլ օրինակ է ծռման տարրը, որը ենթարկվում է լիովին հակադարձ բեռների: Երբ բեռի ուղղությունը զգալի փոփոխություն է, կարող է անհրաժեշտ լինել նախապես բեռնված միացում՝ ցիկլիկ սահքը վերացնելու համար: Այս սահքը, ի վերջո, հանգեցնում է ձգված անցքերի ավելի մեծ սահքի:
Որոշ միացումներ ենթարկվում են բազմաթիվ բեռնվածության ցիկլերի, որոնք կարող են հանգեցնել հոգնածության: Դրանք ներառում են մամլիչներ, կռունկների հենարաններ և կամուրջների միացումներ: Սահող կարևոր միացումները անհրաժեշտ են, երբ միացումը ենթարկվում է հոգնածության բեռների հակառակ ուղղությամբ: Այս տեսակի պայմանների համար շատ կարևոր է, որ միացումը չսահի, ուստի անհրաժեշտ են սահող կարևոր միացումներ:
Գոյություն ունեցող պտուտակային միացումները կարող են նախագծվել և արտադրվել այս ստանդարտներից որևէ մեկին համապատասխան: Մեխային միացումները համարվում են ամուր:
Եռակցված միացումները կոշտ են: Եռակցված միացումները բարդ են: Ի տարբերություն ամուր պտուտակավոր միացումների, որոնք կարող են սահել բեռի տակ, եռակցված միացումները պարտադիր չէ, որ ձգվեն և մեծ չափով բաշխեն կիրառվող բեռը: Շատ դեպքերում, եռակցված և կրող տեսակի մեխանիկական ամրակները նույն կերպ չեն դեֆորմացվում:
Երբ եռակցումները օգտագործվում են մեխանիկական ամրակներով, բեռը փոխանցվում է ավելի կոշտ մասի միջով, ուստի եռակցումը կարող է կրել բեռի գրեթե ամբողջությունը՝ շատ քիչ բեռ կիսելով պտուտակի հետ։ Ահա թե ինչու պետք է զգույշ լինել եռակցման, պտուտակների և գամերի ժամանակ։ Տեխնիկական բնութագրեր։ AWS D1-ը լուծում է մեխանիկական ամրակները և եռակցումները խառնելու խնդիրը։ Պողպատե կառուցվածքային եռակցման 1:2000 տեխնիկական բնութագիրը։ 2.6.3 կետը նշում է, որ կրող տիպի միացումներում օգտագործվող գամերի կամ պտուտակների համար (այսինքն՝ երբ պտուտակը կամ գամը գործում է որպես քորոց), մեխանիկական ամրակները չպետք է համարվեն եռակցման հետ բեռը կիսող։ Եթե օգտագործվում է եռակցում, դրանք պետք է նախատեսված լինեն միացման մեջ ամբողջ բեռը կրելու համար։ Այնուամենայնիվ, թույլատրվում են մի տարրին եռակցված և մեկ այլ տարրին գամված կամ ամրացված միացումներ։
Առանցքային տիպի մեխանիկական ամրակներ օգտագործելիս և եռակցման միացումներ ավելացնելիս, պտուտակի բեռնատարողունակությունը մեծապես անտեսվում է: Այս դրույթի համաձայն, եռակցումը պետք է նախագծված լինի բոլոր բեռները կրելու համար:
Սա էապես նույնն է, ինչ AISC LRFD-1999-ի J1.9 կետը։ Սակայն, կանադական CAN/CSA-S16.1-M94 ստանդարտը թույլ է տալիս նաև ինքնուրույն օգտագործել, երբ մեխանիկական ամրակի կամ պտուտակի հզորությունն ավելի բարձր է, քան եռակցման հզորությունը։
Այս հարցում երեք չափանիշներ համապատասխանում են. կրող տեսակի մեխանիկական ամրացումների հնարավորությունները և եռակցման հնարավորությունները չեն համընկնում:
AWS D1.1-ի 2.6.3 բաժինը նույնպես քննարկում է այն իրավիճակները, երբ պտուտակներն ու եռակցումները կարող են միավորվել երկմաս միացման մեջ, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում: Ձախ կողմում եռակցումները, աջ կողմում պտուտակվածները: Այստեղ կարելի է հաշվի առնել եռակցումների և պտուտակների ընդհանուր հզորությունը: Ամբողջ միացման յուրաքանչյուր մասը գործում է անկախ: Այսպիսով, այս կանոնակարգը բացառություն է 2.6.3-ի առաջին մասում պարունակվող սկզբունքից:
Վերջերս քննարկված կանոնները վերաբերում են նոր շենքերին: Գոյություն ունեցող կառույցների համար, 8.3.7 D1.1 կետը նշում է, որ երբ կառուցվածքային հաշվարկները ցույց են տալիս, որ գամը կամ պտուտակը կծանրաբեռնվի նոր ընդհանուր բեռով, դրան պետք է վերագրվի միայն առկա ստատիկ բեռը:
Նույն կանոնները պահանջում են, որ եթե գամը կամ պտուտակը գերբեռնված է միայն ստատիկ բեռներով կամ ենթարկվում է ցիկլիկ (հոգնածության) բեռների, ապա պետք է ավելացվի բավարար քանակությամբ հիմնական մետաղ և եռակցման նյութեր՝ ընդհանուր բեռը կրելու համար։
Մեխանիկական ամրակների և եռակցման միացումների միջև բեռի բաշխումը ընդունելի է, եթե կառուցվածքը նախապես բեռնված է, այլ կերպ ասած, եթե միացված տարրերի միջև սահք է առաջացել: Սակայն մեխանիկական ամրակների վրա կարող են տեղադրվել միայն ստատիկ բեռներ: Ավելի մեծ սահքի հանգեցնող կենդանի բեռները պետք է պաշտպանված լինեն ամբողջ բեռին դիմակայելու ունակ եռակցման միացումների օգտագործմամբ:
Եռակցումները պետք է օգտագործվեն այնպես, որ դիմակայեն բոլոր կիրառվող կամ դինամիկ բեռներին: Երբ մեխանիկական ամրակները արդեն գերբեռնված են, բեռի բաշխումը թույլատրելի չէ: Ցիկլիկ բեռնման դեպքում բեռի բաշխումը թույլատրելի չէ, քանի որ բեռը կարող է հանգեցնել եռակցման մշտական ​​սահքի և գերբեռնվածության:
նկարազարդում։ Դիտարկենք մի փեղկավոր միացում, որը սկզբում ամուր ամրացված էր պտուտակներով (տե՛ս նկար 2): Կառուցվածքը ավելացնում է լրացուցիչ հզորություն, և միացումներն ու միակցիչները պետք է ավելացվեն՝ կրկնակի ամրություն ապահովելու համար: Նկար 3-ում ցույց է տրված տարրերի ամրացման հիմնական պլանը: Ինչպե՞ս պետք է կատարվի միացումը:
Քանի որ նոր պողպատը պետք է հին պողպատին միացվեր ֆիլեային եռակցումների միջոցով, ինժեները որոշեց միացման տեղում ավելացնել մի քանի ֆիլեային եռակցումներ։ Քանի որ պտուտակները դեռ տեղում էին, սկզբնական գաղափարն այն էր, որ ավելացվեին միայն այն եռակցումները, որոնք անհրաժեշտ էին լրացուցիչ ուժը նոր պողպատին փոխանցելու համար՝ սպասելով, որ բեռի 50%-ը կանցնի պտուտակների, իսկ բեռի 50%-ը՝ նոր եռակցումների միջով։ Ընդունելի՞ է։
Նախ ենթադրենք, որ միացման վրա ներկայումս ստատիկ բեռներ չեն կիրառվում: Այս դեպքում կիրառվում է AWS D1.1-ի 2.6.3 կետը:
Այս կրող տիպի միացման դեպքում եռակցումը և բոլտը չեն կարող համարվել բեռը կիսող, ուստի նշված եռակցման չափը պետք է բավականաչափ մեծ լինի՝ ամբողջ ստատիկ և դինամիկ բեռը կրելու համար: Այս օրինակում բոլտերի կրողունակությունը չի կարող հաշվի առնվել, քանի որ առանց ստատիկ բեռի միացումը կլինի թուլացած վիճակում: Եռակցումը (որը նախատեսված է բեռի կեսը կրելու համար) սկզբում պատռվում է, երբ կիրառվում է լրիվ բեռ: Այնուհետև բոլտը, որը նույնպես նախատեսված է բեռի կեսը կրելու համար, փորձում է փոխանցել բեռը և կոտրվում է:
Ավելին, ենթադրենք, որ կիրառվում է ստատիկ բեռ։ Բացի այդ, ենթադրվում է, որ առկա միացումը բավարար է առկա մշտական ​​բեռը կրելու համար։ Այս դեպքում կիրառվում է 8.3.7 D1.1 կետը։ Նոր եռակցումները պետք է դիմանան միայն աճող ստատիկ և ընդհանուր կենդանի բեռներին։ Առկա մեռյալ բեռները կարող են վերագրվել առկա մեխանիկական ամրակներին։
Հաստատուն բեռի տակ միացումը չի կախվում։ Փոխարենը, պտուտակներն արդեն կրում են իրենց բեռը։ Միացման մեջ որոշակի սահք է եղել։ Հետևաբար, կարելի է օգտագործել եռակցման միջոցներ, որոնք կարող են փոխանցել դինամիկ բեռներ։
«Սա ընդունելի՞ է» հարցի պատասխանը կախված է բեռի պայմաններից։ Առաջին դեպքում, ստատիկ բեռի բացակայության դեպքում, պատասխանը կլինի բացասական։ Երկրորդ սցենարի կոնկրետ պայմաններում պատասխանը՝ այո։
Միայն այն պատճառով, որ կիրառվում է ստատիկ բեռ, միշտ չէ, որ հնարավոր է եզրակացություն անել: Ստատիկ բեռների մակարդակը, առկա մեխանիկական միացումների բավարար լինելը և ծայրային բեռների բնույթը՝ ստատիկ, թե ցիկլիկ, կարող են փոխել պատասխանը:
Դուեյն Կ. Միլլեր, բժշկական գիտությունների դոկտոր, մասնավոր բժշկության դոկտոր, 22801 Սեյնթ Քլեր պողոտա, Քլիվլենդ, Օհայո 44117-1199, եռակցման տեխնոլոգիաների կենտրոնի մենեջեր, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com: Lincoln Electric-ը ամբողջ աշխարհում արտադրում է եռակցման սարքավորումներ և եռակցման ծախսվող նյութեր: Եռակցման տեխնոլոգիաների կենտրոնի ինժեներներն ու տեխնիկները օգնում են հաճախորդներին լուծել եռակցման հետ կապված խնդիրները:
Ամերիկյան եռակցման ընկերություն, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, հեռախոս՝ 305-443-9353, ֆաքս՝ 305-443-7559, կայք՝ www.aws.org:
ASTM միջազգային, 100 Բար Հարբոր Դրայվ, Արևմտյան Քոնշոհոքեն, Փենսիլվանիա 19428-2959, հեռախոս՝ 610-832-9585, ֆաքս՝ 610-832-9555, կայք՝ www.astm.org:
Ամերիկյան պողպատե կառուցվածքների ասոցիացիա, Ուան Ի. Ուոքեր Դրայվ, Սյուիտ 3100, Չիկագո, Իլինոյս 60601-2001, հեռախոս՝ 312-670-2400, ֆաքս՝ 312-670-5403, կայք՝ www.aisc.org։
FABRICATOR-ը Հյուսիսային Ամերիկայի առաջատար պողպատի արտադրության և ձևավորման ամսագիրն է: Ամսագիրը հրապարակում է նորություններ, տեխնիկական հոդվածներ և հաջողության պատմություններ, որոնք թույլ են տալիս արտադրողներին ավելի արդյունավետ կատարել իրենց աշխատանքը: FABRICATOR-ը ոլորտում է 1970 թվականից:
Այժմ՝ The FABRICATOR թվային հրատարակությանը լիարժեք հասանելիությամբ, արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսներին հեշտ հասանելիությամբ։
«The Tube & Pipe Journal»-ի թվային հրատարակությունն այժմ լիովին հասանելի է, ինչը հեշտացնում է արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսների հասանելիությունը։
Ստացեք STAMPING ամսագրի լիարժեք թվային հասանելիություն, որը ներառում է մետաղական դրոշմման շուկայի համար նորագույն տեխնոլոգիաները, լավագույն փորձը և արդյունաբերական նորությունները:
Այժմ, The Fabricator en Español-ին լիարժեք թվային հասանելիությամբ, դուք հեշտությամբ կարող եք օգտվել արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսներից։