F'diversi sitwazzjonijiet strutturali, l-inġiniera jistgħu jkollhom bżonn jevalwaw is-saħħa tal-ġonot magħmula minn weldjaturi u qfieli mekkaniċi. Illum, il-qfieli mekkaniċi ġeneralment ikunu boltijiet, iżda disinji eqdem jista' jkollhom rivets.
Dan jista' jiġri waqt aġġornamenti, rinnovazzjonijiet, jew titjib ta' proġett. Disinn ġdid jista' jirrikjedi l-boltijiet u l-iwweldjar biex jaħdmu flimkien f'ġonta fejn il-materjal li għandu jingħaqad l-ewwel jiġi boltjat flimkien u mbagħad iwweldjat biex jipprovdi saħħa sħiħa lill-ġonta.
Madankollu, id-determinazzjoni tal-kapaċità tat-tagħbija totali ta' ġonta mhijiex sempliċi daqs li żżid is-somma tal-komponenti individwali (weldjaturi, boltijiet, u rivets). Suppożizzjoni bħal din tista' twassal għal konsegwenzi diżastrużi.
Konnessjonijiet imbarrati huma deskritti fl-Ispeċifikazzjoni tal-Ġonta Strutturali tal-Istitut Amerikan tal-Istrutturi tal-Azzar (AISC), li tuża boltijiet ASTM A325 jew A490 bħala mmuntar issikkat, pretagħbija, jew ċavetta li tiżżerżaq.
Issikka l-konnessjonijiet issikkati sew b'impatt wrench jew locksmith billi tuża wrench konvenzjonali b'żewġ naħat biex tiżgura li s-saffi jkunu f'kuntatt sewwa. F'konnessjoni prestressata, il-boltijiet huma installati sabiex ikunu soġġetti għal tagħbijiet tensili sinifikanti, u l-pjanċi jkunu soġġetti għal tagħbijiet kompressivi.
1. Dawwar il-ġewż. Il-metodu biex iddawwar il-ġewż jinvolvi li tissikka l-bolt u mbagħad iddawwar il-ġewż b'ammont addizzjonali, li jiddependi mid-dijametru u t-tul tal-bolt.
2. Ikkalibra ċ-ċavetta. Il-metodu tal-wrench kalibrat ikejjel it-torque li huwa assoċjat mat-tensjoni tal-bolt.
3. Bolt tal-aġġustament tat-tensjoni tat-tip torsjoni. Il-boltijiet tat-tensjoni li jinfetħu b'daqqa għandhom studs żgħar fit-tarf tal-bolt oppost għar-ras. Meta jintlaħaq it-torque meħtieġ, l-istud jinħall.
4. Indiċi ta' ġbid dritt. L-indikaturi tat-tensjoni diretta huma woxers speċjali b'tabs. L-ammont ta' kompressjoni fuq il-lug jindika l-livell ta' tensjoni applikata fuq il-bolt.
Fi kliem sempliċi, il-boltijiet jaġixxu bħal labar f'ġonot stretti u pre-tensjoni, bħal labar tar-ram li jżommu munzell ta' karta mtaqqba flimkien. Ġonot kritiċi li jiżżerżqu jaħdmu permezz tal-frizzjoni: it-tagħbija minn qabel toħloq forza 'l isfel, u l-frizzjoni bejn l-uċuħ ta' kuntatt taħdem flimkien biex tirreżisti ż-żliq tal-ġonta. Huwa bħal binder li jżomm munzell ta' karti flimkien, mhux għax it-toqob ikunu mtaqqbin fil-karta, iżda għax il-binder jagħfas il-karti flimkien u l-frizzjoni żżomm il-munzell flimkien.
Il-boltijiet ASTM A325 għandhom saħħa minima tat-tensjoni ta' 150 sa 120 kg kull pulzier kwadru (KSI), skont id-dijametru tal-bolt, filwaqt li l-boltijiet A490 irid ikollhom saħħa tat-tensjoni ta' 150 sa 170-KSI. Il-ġonot tar-rivets iġibu ruħhom aktar bħal ġonot issikkati, iżda f'dan il-każ, il-labar huma rivets li tipikament huma madwar nofs is-saħħa ta' bolt A325.
Waħda minn żewġ affarijiet tista' tiġri meta ġonta mwaħħla mekkanikament tkun soġġetta għal forzi ta' shear (meta element wieħed għandu t-tendenza li jiżżerżaq fuq ieħor minħabba forza applikata). Boltijiet jew rivets jistgħu jkunu fil-ġnub tat-toqob, u jikkawżaw li l-boltijiet jew ir-rivets jinqatgħu fl-istess ħin. It-tieni possibbiltà hija li l-frizzjoni kkawżata mill-forza tal-ikklampjar tal-qafliet pretensjoni tista' tiflaħ tagħbijiet ta' shear. L-ebda żliq mhu mistenni għal din il-konnessjoni, iżda huwa possibbli.
Konnessjoni stretta hija aċċettabbli għal ħafna applikazzjonijiet, peress li żliq żgħir ma jistax jaffettwa ħażin il-karatteristiċi tal-konnessjoni. Pereżempju, ikkunsidra silo ddisinjat biex jaħżen materjal granulari. Jista' jkun hemm żliq żgħir meta titgħabba għall-ewwel darba. Ladarba jseħħ iż-żliq, dan ma jerġax jiġri, għax it-tagħbijiet sussegwenti kollha huma tal-istess natura.
It-treġġigħ lura tat-tagħbija jintuża f'xi applikazzjonijiet, bħal meta elementi li jduru jkunu soġġetti għal tagħbijiet alternanti ta' tensjoni u kompressjoni. Eżempju ieħor huwa element li jitgħawweġ soġġett għal tagħbijiet kompletament imreġġgħin lura. Meta jkun hemm bidla sinifikanti fid-direzzjoni tat-tagħbija, jista' jkun meħtieġ konnessjoni mgħobbija minn qabel biex telimina ż-żliq ċikliku. Dan iż-żliq eventwalment iwassal għal aktar żliq fit-toqob tawwalin.
Xi ġonot jesperjenzaw ħafna ċikli ta' tagħbija li jistgħu jwasslu għal għeja. Dawn jinkludu presses, appoġġi tal-krejnijiet u konnessjonijiet f'pontijiet. Konnessjonijiet kritiċi li jiżżerżqu huma meħtieġa meta l-konnessjoni tkun soġġetta għal tagħbijiet ta' għeja fid-direzzjoni opposta. Għal dawn it-tipi ta' kundizzjonijiet, huwa importanti ħafna li l-ġonta ma tiżloqx, għalhekk huma meħtieġa ġonot kritiċi kontra ż-żliq.
Konnessjonijiet imbarrati eżistenti jistgħu jiġu ddisinjati u manifatturati skont kwalunkwe minn dawn l-istandards. Konnessjonijiet imbarrati huma kkunsidrati ssikkati.
Il-ġonot iwweldjati huma riġidi. Il-ġonot tal-istann huma delikati. B'differenza mill-ġonot imbarrat issikkati, li jistgħu jiżolqu taħt tagħbija, il-weldjaturi m'għandhomx għalfejn jiġġebdu u jqassmu t-tagħbija applikata ħafna. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, il-qfieli mekkaniċi wweldjati u dawk tat-tip bearing ma jiddeformawx bl-istess mod.
Meta l-weldjaturi jintużaw ma' qfieli mekkaniċi, it-tagħbija tiġi trasferita mill-parti l-aktar iebsa, għalhekk il-weldjatura tista' ġġorr kważi t-tagħbija kollha, bi ftit li xejn kondiviża mal-bolt. Huwa għalhekk li trid tingħata attenzjoni meta ssir l-iwweldjar, l-imboltjar u l-irbattar. Speċifikazzjonijiet. L-AWS D1 issolvi l-problema tat-taħlit ta' qfieli mekkaniċi u weldjaturi. Speċifikazzjoni 1:2000 għall-iwweldjar strutturali – azzar. Il-paragrafu 2.6.3 jiddikjara li għal rivets jew boltijiet użati f'ġonot tat-tip bearing (jiġifieri fejn il-bolt jew ir-rivet jaġixxi bħala pin), il-qfieli mekkaniċi m'għandhomx jitqiesu li jaqsmu t-tagħbija mal-weldjatura. Jekk jintuża l-iwweldjar, iridu jiġu pprovduti biex iġorru t-tagħbija sħiħa fil-ġonta. Madankollu, konnessjonijiet iwweldjati ma' element wieħed u rivettati jew imboltjati ma' element ieħor huma permessi.
Meta jintużaw qfieli mekkaniċi tat-tip bearings u jiżdiedu weldjaturi, il-kapaċità li ġġorr it-tagħbija tal-bolt fil-biċċa l-kbira tiġi traskurata. Skont din id-dispożizzjoni, il-weldjatura trid tkun iddisinjata biex tittrasferixxi t-tagħbijiet kollha.
Dan huwa essenzjalment l-istess bħall-klawżola J1.9 tal-AISC LRFD-1999. Madankollu, l-istandard Kanadiż CAN/CSA-S16.1-M94 jippermetti wkoll użu waħdu meta l-qawwa tal-qafla mekkanika jew tal-bolt tkun ogħla minn dik tal-iwweldjar.
F'din il-kwistjoni, tliet kriterji huma konsistenti: il-possibbiltajiet ta' twaħħil mekkaniku tat-tip ta' berings u l-possibbiltajiet ta' weldjaturi ma jaqblux.
It-Taqsima 2.6.3 tal-AWS D1.1 tiddiskuti wkoll sitwazzjonijiet fejn il-boltijiet u l-weldjaturi jistgħu jiġu kkombinati f'ġonta ta' żewġ partijiet, kif muri fil-Figura 1. Weldjaturi fuq ix-xellug, imbarrati fuq il-lemin. Il-qawwa totali tal-weldjaturi u l-boltijiet tista' titqies hawnhekk. Kull parti tal-konnessjoni kollha topera b'mod indipendenti. Għalhekk, dan il-kodiċi huwa eċċezzjoni għall-prinċipju li jinsab fl-ewwel parti ta' 2.6.3.
Ir-regoli li għadna kemm iddiskutejna japplikaw għal bini ġdid. Għal strutturi eżistenti, il-klawżola 8.3.7 D1.1 tiddikjara li meta l-kalkoli strutturali juru li rivet jew bolt se jkun mgħobbi żżejjed b'tagħbija totali ġdida, it-tagħbija statika eżistenti biss għandha tiġi assenjata lilu.
L-istess regoli jirrikjedu li jekk rivet jew bolt ikun mgħobbi żżejjed biss b'tagħbijiet statiċi jew soġġett għal tagħbijiet ċikliċi (ta' għeja), iridu jiżdiedu biżżejjed metall bażi u weldjaturi biex isostnu t-tagħbija totali.
Id-distribuzzjoni tat-tagħbija bejn il-qfieli mekkaniċi u l-weldjaturi hija aċċettabbli jekk l-istruttura tkun mgħobbija minn qabel, fi kliem ieħor, jekk ikun seħħ żliq bejn l-elementi konnessi. Iżda tagħbijiet statiċi biss jistgħu jitqiegħdu fuq il-qfieli mekkaniċi. Tagħbijiet ħajjin li jistgħu jwasslu għal żliq akbar iridu jiġu protetti bl-użu ta' weldjaturi kapaċi jifilħu t-tagħbija kollha.
Il-weldjaturi għandhom jintużaw biex jifilħu t-tagħbija kollha applikata jew dinamika. Meta l-qafliet mekkaniċi jkunu diġà mgħobbija żżejjed, il-kondiviżjoni tat-tagħbija mhix permessa. Taħt tagħbija ċiklika, il-kondiviżjoni tat-tagħbija mhix permessa, peress li t-tagħbija tista' twassal għal żliq permanenti u tagħbija żejda tal-weldjatura.
illustrazzjoni. Ikkunsidra ġonta ta' fuq li oriġinarjament kienet imbarratta sew (ara l-Figura 2). L-istruttura żżid qawwa żejda, u l-konnessjonijiet u l-konnetturi jridu jiżdiedu biex jipprovdu d-doppju tas-saħħa. Il-figura 3 turi l-pjan bażiku għat-tisħiħ tal-elementi. Kif għandha ssir il-konnessjoni?
Peress li l-azzar il-ġdid kellu jingħaqad mal-azzar il-qadim permezz ta' weldjaturi żgħar, l-inġinier iddeċieda li jżid xi weldjaturi żgħar fil-ġonta. Peress li l-boltijiet kienu għadhom f'posthom, l-idea oriġinali kienet li jiżdiedu biss il-weldjaturi meħtieġa biex jittrasferixxu l-qawwa żejda lill-azzar il-ġdid, bl-istennija li 50% tat-tagħbija tgħaddi mill-boltijiet u 50% tat-tagħbija tgħaddi mill-weldjaturi l-ġodda. Huwa aċċettabbli?
Ejja l-ewwel nassumu li bħalissa m'hemm l-ebda tagħbija statika applikata għall-konnessjoni. F'dan il-każ, japplika l-paragrafu 2.6.3 tal-AWS D1.1.
F'dan it-tip ta' ġonta ta' berings, il-weldjatura u l-bolt ma jistgħux jitqiesu li jaqsmu t-tagħbija, għalhekk id-daqs speċifikat tal-weldjatura jrid ikun kbir biżżejjed biex isostni t-tagħbija statika u dinamika kollha. Il-kapaċità tal-ġarr tal-boltijiet f'dan l-eżempju ma tistax titqies, għaliex mingħajr tagħbija statika, il-konnessjoni tkun fi stat laxk. Il-weldjatura (iddisinjata biex iġġorr nofs it-tagħbija) inizjalment tinqasam meta tiġi applikata t-tagħbija sħiħa. Imbagħad il-bolt, iddisinjat ukoll biex jittrasferixxi nofs it-tagħbija, jipprova jittrasferixxi t-tagħbija u jinkiser.
Assumi wkoll li tiġi applikata tagħbija statika. Barra minn hekk, huwa preżunt li l-konnessjoni eżistenti hija biżżejjed biex iġġorr it-tagħbija permanenti eżistenti. F'dan il-każ, japplika l-paragrafu 8.3.7 D1.1. Il-weldjaturi l-ġodda jeħtieġ li jifilħu biss tagħbijiet statiċi miżjuda u tagħbijiet ħajjin ġenerali. Tagħbijiet mejta eżistenti jistgħu jiġu assenjati lil qafliet mekkaniċi eżistenti.
Taħt tagħbija kostanti, il-konnessjoni ma tinżilx. Minflok, il-boltijiet diġà jġorru t-tagħbija tagħhom. Kien hemm xi żliq fil-konnessjoni. Għalhekk, jistgħu jintużaw iwweldjar u jistgħu jittrażmettu tagħbijiet dinamiċi.
It-tweġiba għall-mistoqsija “Dan aċċettabbli?” tiddependi fuq il-kundizzjonijiet tat-tagħbija. Fl-ewwel każ, fin-nuqqas ta’ tagħbija statika, it-tweġiba tkun negattiva. Taħt il-kundizzjonijiet speċifiċi tat-tieni xenarju, it-tweġiba hija iva.
Sempliċement għax tiġi applikata tagħbija statika, mhux dejjem ikun possibbli li wieħed jasal għal konklużjoni. Il-livell ta' tagħbijiet statiċi, l-adegwatezza tal-konnessjonijiet mekkaniċi eżistenti, u n-natura tat-tagħbijiet tat-tarf—kemm jekk statiċi kif ukoll ċikliċi—jistgħu jibdlu t-tweġiba.
Duane K. Miller, MD, PE, 22801 Saint Clair Ave., Cleveland, OH 44117-1199, Maniġer taċ-Ċentru tat-Teknoloġija tal-Iwweldjar, Lincoln Electric Company, www.lincolnelectric.com. Lincoln Electric timmanifattura tagħmir tal-iwweldjar u konsumabbli tal-iwweldjar madwar id-dinja. L-inġiniera u t-tekniċi taċ-Ċentru tat-Teknoloġija tal-Iwweldjar jgħinu lill-klijenti jsolvu problemi tal-iwweldjar.
Soċjetà Amerikana tal-Iwweldjar, 550 NW LeJeune Road, Miami, FL 33126-5671, telefon 305-443-9353, faks 305-443-7559, websajt www.aws.org.
ASTM Intl., 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, telefon 610-832-9585, faks 610-832-9555, websajt www.astm.org.
Assoċjazzjoni Amerikana tal-Istrutturi tal-Azzar, One E. Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, IL 60601-2001, telefon 312-670-2400, faks 312-670-5403, websajt www.aisc.org.
FABRICATOR hija r-rivista ewlenija tal-fabbrikazzjoni u l-iffurmar tal-azzar fl-Amerika ta' Fuq. Ir-rivista tippubblika aħbarijiet, artikli tekniċi u stejjer ta' suċċess li jippermettu lill-manifatturi jagħmlu xogħolhom b'mod aktar effiċjenti. FABRICATOR ilha fl-industrija mill-1970.
Issa b'aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta' The FABRICATOR, aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.
L-edizzjoni diġitali ta’ The Tube & Pipe Journal issa hija kompletament aċċessibbli, u tipprovdi aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.
Ikseb aċċess diġitali sħiħ għall-Ġurnal STAMPING, li fih l-aħħar teknoloġija, l-aħjar prattiki u aħbarijiet tal-industrija għas-suq tal-ittimbrar tal-metall.
Issa b'aċċess diġitali sħiħ għal The Fabricator en Español, għandek aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.