Catatan penting dari para ahli: Ini adalah teks pendidikan arsip, bukan spesifikasi desain terkini, penghitungan statis, atau petunjuk pembuatan dan perakitan. Dimensi dan pelaksanaan struktur baja harus mengikuti peraturan dan standar yang berlaku, proyek insinyur yang berwenang, dokumentasi pabrikan, pengendalian material dan sambungan las atau mekanis, serta langkah-langkah keselamatan yang ditentukan.
Desain dan konstruksi struktur baja bukan bagian dari penawaran umum Savo Kusić saat ini. Fokus produksi saat ini terdiri dari jendela kayu, jendela kayu-aluminium dan pintu custom.
Dalam konstruksi baja terdapat batang, balok, bejana, penyangga permukaan, dll yang tersusun dari profil yang valid. Sambungan harus menghubungkan profil individu sedemikian rupa sehingga membentuk bagian struktural yang bertindak sebagai satu kesatuan. Hal ini dicapai hanya jika sambungan dapat dengan aman mentransfer tekanan yang terjadi di antara masing-masing bagian. Jika hanya ada tekanan pada sambungan antara dua bagian, tegangan dipindahkan melalui kontak langsung antara alat penghubung dan elemen. Selain sambungan tetap, terdapat juga sambungan bergerak yang memungkinkan terjadinya pergerakan tertentu (sambungan, busi sentral, penarik, bantalan, dan lain-lain).
Paku keling
Hanya dasar-dasarnya yang akan dibahas tentang paku keling, karena saat ini hampir tidak digunakan - telah digantikan oleh sekrup. Ini adalah sumbat, mirip dengan paku, yang ditempatkan pada bukaan pada bagian yang akan disambung dan kemudian dipaku. Paku keling mentah (gbr. 1) terbuat dari baja bulat yang digulung. Dalam kasus konstruksi baja, paku keling dipaku dengan cahaya merah terang. Saat melakukan paku keling, kepala paku keling mentah yang ada didukung dengan baik dengan alat yang sesuai. Kepala ujung dibentuk menggunakan palu, sebagian besar digerakkan secara pneumatik, hanya setelah leher paku keling digerakkan sepenuhnya. Untuk kualitas paku keling, sangat penting bahwa leher paku keling harus memenuhi lubang sepenuhnya. Diameter paku keling 1mm lebih kecil dari diameter lubang, leher paku keling harus dipadatkan dengan tekanan atau pukulan sebelum kepala ujungnya terbentuk.
Gbr. 1 - a) Paku keling mentah; b) Paku keling dengan kepala setengah lingkaran; c) Paku keling dengan kepala benam; d) Paku keling dengan kepala setengah lingkaran untuk boiler
Tekanan dan kekuatan paku keling individu (statis)
Sambungan geser (gbr. 2) merupakan bidang penerapan paku keling yang paling penting dalam struktur baja. Menurut jumlah bagian leher keling yang dibebani geser, sambungan satu bagian, dua bagian, dan banyak bagian dibedakan (gbr. 3). Dengan koneksi yang ditunjukkan pada gambar. 4 (sambungan potong ganda) terdapat keadaan tegangan simetris.
Gbr. 2
Gbr. 3 - Sambungan satu bagian dan dua bagian
Tekanan antara pintu dan selubung lubang bergantung pada ketebalan paku keling dan dimensi bagian yang disambung; distribusinya diberikan oleh gambar. 4a. Untuk perhitungan praktis, distribusi tegangan yang seragam pada ketebalan lembaran diasumsikan (gbr. 4b). Distribusi tegangan di sekeliling leher keling ditunjukkan pada gambar. 4c. Untuk dimensi dihitung dengan distribusi merata pada diameter sesuai gambar. 4d. Nilai rata-rata σlm adalah tegangan pada selubung lubang.
Gbr. 4 - Tegangan per lubang selubung; a) dan c) nyata; b) dan d) asumsi perhitungan biasa
Perhitungan normal paku keling
Kekuatan geser terutama bergantung pada bahan keling. Saat mengevaluasi hasil pengujian, harus diingat bahwa bahan paku keling berbeda dengan bahan yang digunakan untuk menyambung lembaran dan bahwa kekuatan bahan paku keling ditingkatkan dengan cara memukau.
Kuat tekan per selubung lubang, sebagai nilai beban tertinggi, tidak dinyatakan dengan jelas seperti kuat geser. Jika jarak e dari ujung lembaran tidak terlalu jauh, paku keling akan merobeknya; Gambar 5 menunjukkan gambar rincian. Tegangan hancur sepanjang selubung lubang, yang diperlukan untuk memotong ujung-ujung lembaran, dapat berupa e < 2,5d prikazati obrascem σlB = σB e/d. Širina b je bez primetnog uticaja na jačinu gnječenja po omotaču rupe, σB je jačina na kidanje spojenih limova.
Gbr. 5 - Jenis patah tulang
Aturan Rivet Historis
Jarak Paku Keling. Jarak paku keling e (jarak sumbu roda) terbatas ke bawah karena mudahnya paku keling, puncak tegangan, dan berkurangnya hambatan lubang. Jarak maksimum paku keling terbatas, sehingga konektor tidak boleh dibuka karena risiko berkarat, dan lembaran juga tidak boleh tertekuk di bawah tekanan. Jarak terjauh tergantung pada ketebalan lembaran t. Jarak paku keling yang biasa untuk jembatan kereta api dan struktur baja lainnya berbeda dalam batas tertentu. Jarak dari ujung adalah e1 dan searah gaya. Jarak dari ujung e2 tegak lurus terhadap arah kerja gaya.
Posisi memukau. Paku keling sebagian besar disusun dalam pola keling biasa dan ditempatkan dalam garis lurus di belakang satu sama lain. Untuk bagian yang lebih lebar, diperlukan lebih banyak baris paku keling (gbr. 6), sehingga tabel 1 harus diikuti. Untuk paku keling struktural internal batang tegangan lebar, nilai dapat ditingkatkan hingga dua kali lipat dari tabel 1.
Gbr. 6
Gbr. 7 - Contoh paku keling untuk baja berprofil
Sekrup dan sumbat
Sekrup hampir selalu digunakan dalam konstruksi yang memerlukan pengamanan sambungan. Baut yang terbuat dari bahan berkualitas tinggi harus menyalurkan gaya melalui gesekan, sedangkan kuat geser dan tegangan tekan pada cangkang sumbat tidak memberikan kontribusi yang signifikan. Dalam struktur baja, sekrup dengan ulir metrik digunakan. Aturan penggunaan sekrup sesuai dengan aturan untuk paku keling dengan diameter lubang yang sama d. Namun jarak terkecil tidak boleh kurang dari e = 3,5d, sebaiknya 4d. Jarak, akar, dan pengukuran linier lainnya sama dengan pengukuran paku keling. Baut harus diimbangi lebih jauh satu sama lain dibandingkan dengan paku keling, karena kebutuhan ruang yang lebih besar untuk mur dan kunci baut.
Untuk struktur baja, bentuk-bentuk berikut ini terutama dipertimbangkan:
Baut hex mentah: memiliki mur hex dan washer Diameter ulir d = 10 hingga 33 mm dengan diameter lubang d1 = 11 hingga 34 mm. Sekrup ini hanya dikerjakan pada bagian ulirnya, jadi berikan jarak 0,5 hingga 2 mm antara badan dan lubang. Perhatian harus diberikan pada gaya yang lebih tinggi, karena sambungan dengan sekrup sering kali menunjukkan deformasi yang signifikan.
Gbr. 8 - Sekrup
Sekrup: dimensinya sesuai dengan sekrup segi enam mentah, tetapi memiliki badan mesin yang berbentuk silinder sehingga dapat mengisi lubang dengan baik. Sekrup yang dipasang menggantikan sekrup mentah ketika gaya yang lebih besar perlu disalurkan atau ketika pergerakan pada sambungan harus tetap dalam batas kecil.
Pelat pendukung: sekrup dipasang dengan pelat pendukung. Ketebalan pelat tergantung pada ukuran sekrup yang digunakan.
Tanda: tanda, ukuran lubang dan sekrup diberikan dalam tabel berikut:
Gbr. 9 - Tanda sekrup
Tegangan statis pada masing-masing sekrup
Sambungan Geser: Keadaan tegangan pada sambungan baut serupa dengan sambungan paku keling. Saat menentukan dimensi, dihitung dengan nilai rata-rata tegangan geser τm dan tekanan pada selubung lubang σlm. Diketahui bahwa tekanan pada selubung lubang meningkat pesat ketika benang memasuki lubang, sehingga hal ini harus dihindari.
Ketahanan gesekan pada sambungan normal dengan sekrup lebih rendah dibandingkan sambungan paku keling, karena ketika mengencangkan mur, hanya gaya pengencangan yang relatif kecil yang dapat dicapai. Mengencangkan terlalu banyak akan merusak benang. Ini mengacu pada sekrup bernilai tinggi yang menjadikan ketahanan gesekan pada sambungan penting untuk perilakunya.
Kekuatan geser sumbat silinder yang dipasang sama dengan kekuatan geser paku keling. Uji sobek statis, dalam keadaan normal, tidak dapat menentukan perbedaan apa pun antara sumbat terpasang dan paku keling dalam hal kekuatan tekan per selubung lubang. Selama pembebanan lelah, tahanan gesek yang lebih rendah secara proporsional menyebabkan perilaku sambungan dengan sekrup yang berbeda secara signifikan.
Sekrup kasar memiliki ketahanan yang lebih rendah pada sambungan beban geser hingga 20% karena adanya celah antara lubang dan badan sekrup. Oleh karena itu, tegangan yang diizinkan untuk sekrup mentah lebih rendah dibandingkan sekrup terpasang. Untuk pengukuran dimensi, diameter benda sebenarnya harus diambil d.
Tutup sendi
Tutup sambungan memberikan sambungan yang tahan terhadap tegangan dan tekanan, sehingga elemen sambungan dapat diputar. Penerapan pada sambungan penyangga Gerber, sabuk gantung dari jembatan gantung rantai, sambungan batang yang dikencangkan dalam bentuk sambungan, dll. Kisi-kisi dengan sambungan dalam simpul ke sambungan, disebut. jembatan dengan gabus hampir tidak dibangun lagi. Gaya gesek yang besar yang terjadi pada busi menghalangi pergerakan, sedangkan rotasi timbal balik hanya dapat dicapai dengan momen yang lebih besar.
Gbr. 10 - Tutup, a) tutup dengan sekrup; b) gabus dengan belahan; c) pasang satu jembatan gantung
Kondisi tegangan pada steker hampir sama dengan sambungan keling. Oleh karena itu, sumbat diukur berdasarkan tegangan geser rata-rata τm dan tegangan tekan rata-rata per selubung lubang σlm. Karena busi harus mudah diputar, maka σlm yang diambil lebih sedikit. Tegangan lentur pada sumbat sebagian besar tidak signifikan, namun dapat mencapai nilai yang signifikan jika bagian yang disambung sangat terkonsentrasi.
Metode perhitungan saat ini, rincian gabungan yang ditentukan dan dokumentasi proyek dari ahli yang berwenang digunakan untuk setiap objek nyata. Teks ini dilestarikan sebagai sumber pendidikan sejarah.