روش های اتصال سازه های فولادی چیست؟

★ جوشکاری

مزایا: سازگاری قوی با اشکال هندسی. ساخت و ساز ساده؛ بدون تضعیف سطح مقطع، می توان به عملیات خودکار دست یافت. آب بندی خوب اتصال و سفتی ساختاری بالا

عیب: نیاز به مواد بالا. در منطقه تحت تأثیر گرما، ایجاد تغییرات محلی در مواد آسان است. تنش پسماند جوشکاری و تغییر شکل باقیمانده ظرفیت باربری اجزای فشرده را کاهش می دهد. سازه های جوشکاری به ترک حساس هستند. مشکل شکنندگی سرد در دمای پایین بیشتر برجسته است

★ پرچین

مزایا: انتقال نیرو قابل اعتماد، چقرمگی و انعطاف پذیری خوب، بازرسی کیفیت آسان و مقاومت خوب در برابر بارهای دینامیکی

معایب: ساخت و ساز پیچیده، هزینه بالای فولاد و نیروی کار

★ اتصال پیچ معمولی

مزایا: بارگیری و تخلیه راحت، تجهیزات ساده

نقطه ضعف: هنگامی که دقت پیچ کم است، برای برش دادن مناسب نیست. هنگامی که دقت پیچ بالا باشد، پردازش و نصب پیچیده است و قیمت بالا است

★ اتصال پیچ با استحکام بالا

مزایا: نوع اصطکاک دارای تغییر شکل برشی کوچک و عملکرد الاستیک خوب است، به ویژه برای سازه های تحت بارهای دینامیکی مناسب است. ظرفیت باربری نوع فشار بالاتر از نوع اصطکاکی است و اتصال فشرده است

معایب: درمان سطح اصطکاک، فرآیند نصب کمی پیچیده و هزینه کمی بالا. تغییر شکل برشی اتصالات باربر فشار زیاد است و نباید در سازه هایی که بارهای دینامیکی را تحمل می کنند استفاده شود.

2، ویژگی های اتصالات جوشی و سازه های جوشی

1. مزایا و معایب اتصالات جوشکاری

در مقایسه با اتصالات پرچ و پیچ، اتصالات جوشی دارای مزایای زیر است:

1) بدون نیاز به مشت زدن، صرفه جویی در کار و زمان؛

2) اجزای هر شکلی را می توان مستقیماً متصل کرد و ساخت اتصال را راحت کرد.

3) هوابندی خوب و سفتی آب، سفتی ساختاری بالا و یکپارچگی کلی خوب.

معایب:

1) یک منطقه تحت تأثیر حرارت در نزدیکی جوش وجود دارد و ماده شکننده می شود.

2) تنش پسماند جوشکاری سازه را مستعد شکست شکننده می کند و تغییر شکل باقیمانده باعث تغییر در شکل و اندازه سازه می شود.

3) هنگامی که ترک های جوشکاری رخ می دهد، به راحتی منبسط می شوند.
2. عیوب رایج جوشکاری:

ترک ها، منافذ، جوش ناقص، ورود سرباره، زیر برش، سوختن از طریق، گودال، فروپاشی، جوش ناقص.

3. بازرسی کیفیت جوش:

روش های بازرسی کیفیت درز جوش: بازرسی بصری، تست اولتراسونیک، بازرسی اشعه ایکس

طبقه بندی کیفیت جوش: جوش های سطح اول باید بازرسی بصری، آزمایش اولتراسونیک و بازرسی اشعه ایکس را پشت سر بگذارند. جوش های ثانویه برای واجد شرایط بودن نیاز به بازرسی بصری و آزمایش اولتراسونیک دارند. درز جوش سطح سوم باید بازرسی بصری را پشت سر بگذارد.

3، نوع اتصال درز جوش و نوع درز جوش

1. نوع اتصال جوش

با توجه به موقعیت نسبی دو قسمت جوش داده شده، آنها را به اتصال صاف، مفصل لبه، اتصال T (بالا) و اتصال گوشه تقسیم می کنند.

2. نوع درز جوش

1) جوش های لب به لب بر اساس نیرو و جهت جوش طبقه بندی می شوند:

الف) درز مستقیم: جهت نیروی وارده بر جهت درز جوش متعامد است.

ب) درز مورب: جهت نیروی وارده به صورت مورب با جهت درز جوش متقاطع است.

2) جوش های گوشه ای بر اساس تنش و جهت جوش طبقه بندی می شوند:

الف) درز انتهایی: جهت نیرو عمود بر طول درز جوش است

ب) درز جانبی: جهت نیروی وارده موازی با جهت طول درز جوش است

3) با توجه به تداوم درز جوش:

الف) درز جوش مداوم: با تنش خوب

ب) جوش های متناوب: مستعد تمرکز تنش

4) با توجه به محل ساخت و ساز:

جوشکاری بالا، جوش عمودی، جوش افقی و جوش سربار که در میان آنها موقعیت ساخت جوش بالایی بهترین است، بنابراین کیفیت جوش نیز بهترین است، در حالی که جوشکاری سربار بدترین است.

الزامات چیدمان و ساخت پیچ و مهره

1. الزاماتی که برای چیدمان پیچ باید رعایت شود

1) الزامات نیرو:

وقتی فاصله انتهایی پیچ ها در جهت نیرو خیلی کم باشد، احتمال برش یا پارگی فولاد وجود دارد (فاصله انتهایی بزرگتر یا مساوی 2d0). هنگامی که فاصله بین هر ردیف پیچ و خط بسیار کم باشد، ممکن است قطعه در امتداد یک خط شکسته یا خط مستقیم آسیب ببیند. برای اجزای فشرده، زمانی که فاصله پیچ در امتداد جهت عمل خیلی زیاد است، پدیده های برآمدگی و باز شدن مستعد رخ دادن بین صفحات متصل هستند.

2) الزامات ساخت و ساز: برای جلوگیری از خوردگی ناشی از غوطه ور شدن رطوبت پس از تاب برداشتن تخته و محدود کردن حداکثر گشتاور در سوراخ پیچ.

3) الزامات ساخت و ساز: برای سهولت در سفت کردن پیچ ها، فاصله مناسب را بگذارید (ابزارهای مختلف نیازهای متفاوتی دارند).

2. چیدمان پیچ و مهره ها

محاسبه پیچ و مهره های معمولی

1. عملکرد کاری پیچ و مهره ها

بر اساس عملکرد تنشی طبقه بندی می شوند: پیچ های برشی، پیچ های کششی و پیچ های برشی کششی.

پیچ های مقاوم در برابر برش: فشار را بر روی دیوار سوراخ تحمل می کند و نیروی برشی را از طریق پیچ ها منتقل می کند.

پیچ کششی: برای کشش به پیچ متکی است.

پیچ برشی: به طور همزمان با تکیه بر پیچ برای انتقال نیروی برشی و کششی

حالت خرابی پیچ

الف) برش پیچ؛

ب) شکست فشرده سازی دیواره سوراخ ورق فولادی.

ج) صفحه فولادی دارای سطح مقطع خالص است که به دلیل ضعیف شدن سوراخ های پیچ می شکند.

د) ورق فولادی به دلیل فاصله کم بین انتهای سوراخ پیچ یا مرکز سوراخ پیچ بریده می شود (فاصله انتهایی e3 بزرگتر یا مساوی 2d0).

ه) پیچ ممکن است به دلیل طولانی بودن بیش از حد یا بزرگتر بودن سوراخ پیچ از قطر پیچ خم یا بریده شود (ضخامت پشته کمتر یا مساوی 5d).

در میان آنها، دو نوع اخیر آسیب از طریق ساخت و ساز تضمین می شود، در حالی که سه نوع اول نیاز به محاسبه و تضمین دارند.

عملکرد اتصالات پیچ با مقاومت بالا

1. سطح عملکرد و مواد

سطح عملکرد: پیچ های با استحکام بالا دارای سطوح عملکردی 8.8 و 10.9 هستند. مواد: فولاد مورد استفاده برای گرید 8.8 شامل فولاد 40B، فولاد 45 و فولاد 35 است، در حالی که فولاد مورد استفاده برای گرید 10.9 شامل فولاد 20MnTiB و فولاد 35VB است. عدد قبل از نقطه اعشار تقسیم سطح حداقل استحکام کششی پیچ پس از عملیات حرارتی و عدد بعد از نقطه اعشار نسبت استحکام تسلیم است. حداقل استحکام کششی فولاد درجه 8.8 fu=800N/mm2, fy/fu=0.8 است. درجه 10.9 fu=1000N/mm2، fy/fu=0.9 است. سوراخ های مورد استفاده سوراخ های کلاس II هستند

2. عملکرد اجباری

اتصالات پیچ با استحکام بالا به اتصالات نوع اصطکاکی، اتصالات نوع فشاری و اتصالات پیچ با استحکام بالا تقسیم می شوند که بر اساس ویژگی های تنش خود در برابر کشش مقاومت می کنند. ساختار پیچ و نصب در اصل یکسان است.

پیچ و مهره های با مقاومت بالا از نوع اصطکاک: بار از طریق اصطکاک منتقل می شود و ظرفیت باربری نهایی بر اساس نیروی برشی برابر با نیروی اصطکاک است. بنابراین، اختلاف بین پیچ و سوراخ پیچ می تواند به 1 برسد.5-2.0 میلی متر. اتصال پیچ‌های با مقاومت بالا از نوع اصطکاکی نسبت به پیچ‌های با مقاومت بالا، تغییر شکل کمتر، ظرفیت باربری کمتر و مقاومت در برابر خستگی و بار دینامیکی خوب دارد.

پیچ و مهره های با مقاومت بالا: اتصال به مقاومت برشی پیچ و فشار روی دیواره سوراخ برای انتقال نیرو متکی است و ظرفیت باربری نهایی با شکست پیچ یا صفحه فولادی تعیین می شود. شکل شکست احتمالی مانند پیچ ​​و مهره های برشی معمولی است، بنابراین تفاوت بین پیچ و سوراخ پیچ کمی کوچکتر است و از 1.{2}} تا 1.5 میلی متر متغیر است. اتصالات پیچ و مهره ای با مقاومت بالا دارای ظرفیت باربری بالا اما تغییر شکل برشی زیاد هستند، بنابراین معمولاً فقط برای اتصالات در سازه هایی استفاده می شود که بارهای استاتیکی و بارهای دینامیکی غیر مستقیم را تحمل می کنند.

پیچ‌های با استحکام بالا که در برابر کشش مقاومت می‌کنند: اتصال به پیچ‌ها برای تحمل نیروهای خارجی تحت کشش متکی است و باید اطمینان حاصل شود که پشته صفحه همیشه فشرده است و به عنوان ظرفیت باربری نهایی از هم جدا نمی‌شود.

پیش کشش پیچ های استحکام

روش های اعمال پیش تنش: روش گشتاور، روش زاویه و روش برشی پیچشی

روش زاویه: زاویه مورد نیاز را برای برآورده کردن الزامات پیش تنش از طریق آزمایش فرآیند تعیین کنید و از زوایای ثابت در مهندسی واقعی استفاده کنید که دقیق نیست.