Isi Pakar Arsip: Artikel ini menyimpan contoh sejarah dan klaim balok baja, jembatan, dan rangka baja yang dilas, namun bukan merupakan desain, penghitungan, spesifikasi sambungan, rencana pengelasan, kualifikasi prosedur, penilaian kelelahan, atau manual perbaikan. Bahan, kemampuan las, ketangguhan, ketebalan, persiapan sambungan, bahan pengisi, pemanasan awal, urutan, tegangan sisa, toleransi, korosi, kebakaran, kelelahan dan pengendalian harus ditentukan sesuai dengan proyek spesifik dan standar yang berlaku. Sambungan bantalan dirancang, dilaksanakan, dan dikendalikan oleh orang yang berkualifikasi.
Savo Kusić hari ini berfokus pada jendela kayu, jendela kayu-aluminium, jendela khusus, pintu dan permintaan penawaran. Artikel ini tetap sebagai arsip sejarah dan tidak mewakili tawaran untuk merancang, mengelas, menguji atau memperkuat struktur baja.
Braket las penuh
Bagian dukungan
Ikhtisar diberikan pada gambar. 1 dan 2. sl. 1a menunjukkan penyangga yang diperkuat dengan bilah sabuk yang dilas. Bagian dengan kapasitas beban sewenang-wenang dapat dirakit dari baja lebar dan lembaran (gbr. 1b hingga e). Sambungan terbuka antara lapisan sudut harus dihindari dengan mempertajam lembaran vertikal (gbr. 1c). Penampang penyangga dapat disesuaikan dengan momen resistensi yang diperlukan dengan tambahan bilah sabuk. Bagian pada gambar. 2d hingga f memiliki keunggulan yaitu jahitan pada bagian muka memiliki ketebalan rusuk yang lebih sedikit. Di sini, jahitannya dapat diperiksa dengan mudah menggunakan sinar-X.
Gambar 1 — bagian penyangga yang dilas.
Gambar 2 — bagian penyangga yang terbuat dari profil khusus.
Kontrol las: pengujian radiografi menggunakan radiasi pengion dan hanya dilakukan dalam kondisi terkendali oleh ahli yang berwenang. Pilihan metode pengendalian, ruang lingkup penerimaan dan kriteria kualitas ditentukan oleh proyek dan standar; pemeriksaan foto atau permukaan luar bukan merupakan bukti mutu bagian dalam lasan.
Lanjutan lembaran vertikal
Pembangunan berlangsung dengan benar-benar tepat. Ekstensi dengan garter dilakukan. Perpanjangan salib tidak terlalu penting dalam konstruksi jembatan, namun masih terbukti bagus dalam konstruksi bangunan. Karena perluasan vertikal pada antarmuka tidak ekonomis karena kecilnya tegangan ijin, maka ditemukan perluasan dengan panjang jahitan yang bertambah.
Bit universal
Gbr. 3 menunjukkan kelanjutan gelagar utama jembatan jalan raya dengan rusuk yang diperkuat. sl. 4 memberikan kelanjutan satu jembatan jalan raya. Yang terbaik, ekstensi ini tidak berbeda dalam tampilan dan cara kerjanya dengan dukungan non-perpanjangan, hanya kekuatan lelahnya yang sedikit lebih rendah. Solusi perluasan bergantung pada apakah itu perluasan bengkel atau perluasan perakitan. Karena perkakas yang lebih baik tersedia di bengkel, pengelasan di lokasi jika memungkinkan dibatasi. sl. 5 menunjukkan pembagian satu balok dengan panjang 63m. Penyangga dikirim ke lokasi konstruksi dalam bagian dengan panjang 38m dan 25m, di mana hanya sambungan bertanda “B” yang dilas. Ekstensi pemasangan dibuat sebagai ekstensi U, untuk menghindari pengelasan di atas kepala.
Gambar 3 — lanjutan gelagar jembatan di jalan raya dekat Hattenheim.
Gambar 4 — detail sejarah kelanjutan gelagar jembatan.
Gambar 5 — jadwal bengkel dan perakitan part.
Gerder penuh kontinu dilas selama proses perakitan melalui bukaan tanpa perancah, seperti misalnya. dekat jembatan jalan dengan bukaan 42m. Bagian pendukung dipasang dengan derek apung dan setelah pemasangan semua elemen, dilas. Pada saat yang sama, penyangga utama diikat dengan sekrup menggunakan garter dengan bukaan (gbr. 6). Melalui lubang pada garter, sebagian besar jahitan lembaran vertikal dapat dilas, sebelum garter harus dilepas. sl. 6 berisi informasi lebih lanjut mengenai persiapan jahitan U untuk profil khusus pada sabuk atas dan bawah.
Gambar 6 — garter sementara dengan lubang akses las.
Pekerjaan perakitan dan lokasi: Contoh historis dengan derek apung, pengikatan sementara, pekerjaan palka, dan pengelasan lokasi bukan merupakan rencana perakitan. Diperlukan perhitungan kondisi sementara, rencana pengangkatan dan pengamanan, pengendalian geometri, perlindungan jatuh, kebakaran dan asap serta pengendalian yang dapat ditelusuri pada setiap sambungan sebelum pelepasan penyangga sementara.
Pengaku
Penopang las padat harus diperkuat dengan baik terhadap tonjolan lembaran vertikal dan tekuk lateral sabuk, selain itu, pembengkokan selama pengelasan harus dijaga pada tingkat yang rendah. Tegangan susut pada pengaku vertikal diselidiki oleh O. Grafik-a. Selama rangkaian pekerjaan yang diperiksa (pengaku dilas terlebih dahulu, kemudian lapisan utama), tegangan penyusutan yang signifikan terjadi pada pengaku dan strip lembaran logam vertikal di dekatnya. Jika pengaku sudah ada pada sabuk sebelum jahitan utama ditarik, maka penyusutan bilah sabuk dapat dicegah. Pada lamela sabuk, lengkungan bergelombang muncul dalam arah memanjang2mm, dalam arah melintang kira-kira0,25mm(ara.7). Oleh karena itu, pasti terdapat tegangan lentur yang signifikan di kedua arah pada bilah sabuk. Daya dukung dibatasi oleh terjadinya deformasi yang besar, bukan oleh kekuatan putus sabuk bawah. Berdasarkan hasil uji kelelahan, jembatan diharuskan memasang pelat yang pas antara pengaku dan sabuk, yang dipasang pada pengaku dengan las butt. Pengaku dan sambungan dipotong sedemikian rupa sehingga jahitan utama tetap bebas (gbr.8). Dalam industri bangunan, dalam banyak kasus, tidak ada keraguan bahwa pengaku dilas langsung ke balok penopang. Sebaiknya hindari memotong jahitan dan menumpuknya terlalu banyak.
Gambar7— deformasi sabuk selama pengelasan.
Gambar8— menjadi kaku dengan ubin yang pas.
Penyusutan, deformasi, dan kelelahan: riwayat hasil pengujian tidak dapat ditransfer ke detail lain tanpa perhitungan. Pengaku, terminasi las, persilangan jahitan, toleransi, dan urutan kerja mempengaruhi tegangan sisa, tekuk, dan kekuatan lelah; retakan dan deformasi yang tidak dapat diterima tidak dapat diatasi dengan pengelasan tambahan tanpa prosedur perbaikan yang disetujui.
Tanda kurung dan bingkai lengkap
Penopang lengkungan dan lengkungan ramping
Arch mount menawarkan sesuatu yang istimewa dibandingkan dengan full mount sesungguhnya. Namun, sambungan lengkungan kantilever berdinding ganda ke balok pengaku berdinding tunggal, seperti yang dilakukan pada dua jembatan jalan raya terbesar yang dilas, merupakan salah satu konstruksi paling menarik yang pernah dilas. Di jembatan jalan raya di atas Lech dekat Duisburg, sepotong baja tempa mesin besar digunakan di simpul akhir untuk memfasilitasi pekerjaan pengelasan. Yang ini (gbr. 9) mengambil gaya dari lengkungan dan memindahkannya ke balok pengaku. Dilengkapi dengan saluran keluar kuat 50 mm, yang melewati slot tunggal ke sabuk atas balok pengaku dan dilas ke pelat vertikal, diperkuat hingga ketebalan 50 mm.
Gambar 9 — simpul ujung jembatan lengkung.
Konstruksi rangka
Di sudut bingkai, keunggulan teknik pengelasan paling terlihat, yang memungkinkan pembuatan bentuk rumit tanpa kesulitan khusus. Salah satu sudut rangka dengan beban berat ditunjukkan pada gambar. 10. Konstruksinya telah mengelas ekstensi bengkel. Ekstensi pemasangan dipasang dengan sekrup sadap sendiri. Saat mengelas pengaku di antara kaki-kaki penyangga yang disambung, terjadi tegangan penyusutan yang tinggi, yang terkadang menyebabkan retakan. Tegangan penyusutan berkurang secara signifikan ketika, alih-alih menggunakan rusuk penuh (gbr. 11a), hanya lembaran sayap (gbr. 11b) yang dilas.
Gambar 10 — penyangga sudut bingkai.
Gambar 11 — perbandingan detail kekakuan sambungan las.
Gambar 12 — Simpul jembatan Belgia dengan balok rangka.
Sambungan penyangga memanjang yang kaku terhadap lentur
Pada jaringan perkerasan jembatan, penyederhanaan besar dapat dicapai dengan menerapkan sambungan las. Kekuatan lelah sambungan penyangga memanjang, dll. di bawah beban lentur, diterangi oleh pengujian O. Graf-a (gbr. 13). Oleh karena itu, sambungan dengan sambungan butt pada sisi tarik mempunyai kekuatan lelah yang lebih tinggi pada tegangan lentur seragam σUb dibandingkan sambungan yang kaki tariknya dihubungkan dengan sambungan sudut.
Gambar 13 — varian historis sambungan penyangga memanjang.
Dukungan jaringan
Konstruksi rangka las
Bentuk dan sambungan kisi-kisi tua merupakan tiruan dari konstruksi paku keling (gbr. 14). Ini tidak praktis, sifat khusus sambungan las harus diperhitungkan saat memilih penampang. Kekakuan yang lebih besar dari semua sambungan dibandingkan dengan simpul terpaku juga penting. Sambungan batang diagonal pada simpul kisi sulit dilakukan dengan gaya yang lebih tinggi, terutama di lokasi konstruksi. Karena sambungan dengan jahitan sudut dipertanyakan di sini, kekuatan lelahnya relatif rendah. Dilas sepenuhnya, mis. dan di titik-titik jaringan yang dilas, oleh karena itu hanya di beberapa area khusus struktur baja. Misalnya, dengan pengikat atap, dengan derek yang tidak memiliki beban dinamis yang tinggi, dll.
Gambar 14 — simpul penyangga kisi yang dilas.
Pertama-tama, baja datar dan lembaran logam menjadi pertimbangan dalam pembentukan penampang. Dalam kasus konstruksi yang dilas, bagian berongga dibuat tanpa kesulitan khusus, yang memiliki keunggulan dibandingkan batang tekan karena kekakuan torsionalnya. Kasus khusus dari tabung bundar patut mendapat perhatian khusus. Konstruksi tubular yang dilas telah diterapkan secara luas, misalnya. dalam konstruksi crane atau konstruksi ringan di industri bangunan. Dalam hal kelanjutan dan penyambungan bagian berongga, kesulitan konstruktif tertentu dan biaya tambahan harus diperhitungkan. Bagian yang dilas sering kali dikumpulkan pada bagian ujungnya sehingga sambungan dapat dipaku dengan lebih mudah (gbr. 15). Tindakan khusus yang diperlukan di bengkel dan di lokasi konstruksi untuk struktur kisi yang dilas membuat penerapannya sulit, kecuali jika menyangkut penyangga dengan beban statis yang kecil atau dominan. Untuk grid yang dibebani secara dinamis dan untuk grid dengan gaya tinggi, aturannya adalah hanya elemen individual yang dilas, tetapi sambungan timbal baliknya dilakukan menggunakan sekrup. Pertama-tama, kesulitan instalasi telah dihilangkan; dan kisi-kisi yang terbuat dari elemen yang dilas dapat dipasang sesuai dengan prosedur yang sama seperti yang terbuat dari batang terpaku.
Gambar 15 — pembentukan ujung bagian berongga untuk sambungan.
Lembaran nodal, yang menerima diagonal pada saat yang sama, dipaku dengan cara biasa ke rusuk sabuk atau dilas dengan pantat (gbr. 16a). Yang terakhir ini memiliki kelemahan pada “jahitan sudut awal”, yang merusak kekuatan lelah gelagar. Langkah tegas menuju pembentukan jembatan rangka yang benar dengan pengelasan dilakukan di jembatan kereta api di atas Rhine dekat Mainz (Jembatan Kaiser). Di sana, pada 50 mm, lembaran nodal yang diperkuat dengan jahitan pantat dimasukkan ke dalam lembaran vertikal sabuk tebal 30 mm. Transisinya bertahap, bentuknya dapat dilihat dari gambar. 16b. Perpanjangan batang sabuk terletak di sebelah simpul.
Gambar 16 — lembaran penghubung angin dan jembatan kereta api di atas Sungai Rhine dekat Mainz (jembatan Kaiser, 1954).
Penguatan dengan pengelasan
Perkuatan struktur baja merupakan salah satu pekerjaan tersulit, apalagi jika harus dilakukan pada struktur yang dibebani. Dengan sambungan paku keling, memasukkan tulangan, mengebor dan menyambung ke bagian yang ada memakan waktu dan mahal. Karena pengelasan dapat dilakukan tanpa persiapan awal yang lama serta tanpa merusak alat pengikat yang ada, hampir saja mencoba mengelas tulangan penampang dan sambungan kisi-kisi. Aksi gabungan paku keling dan las dalam menerima gaya pada batang telah diperiksa secara rinci secara teoritis dan eksperimen. Namun demikian, dalam praktiknya, retakan dan patah lelah muncul, sebagian hanya setelah penggunaan jangka panjang. Penyebab kesulitan tersebut adalah akibat takik pengelasan dan perubahan penampang secara tiba-tiba, dan beberapa retakan yang muncul disebabkan oleh tegangan susut yang tinggi.
Penguatan struktur eksisting: pengelasan baja yang tertekan atau sudah tua dapat menyebabkan keretakan, patah getas, hilangnya stabilitas lokal, dan jalur gaya baru. Sebelum pekerjaan dimulai, material, kerusakan dan kelelahan yang ada, beban aktual, kemampuan las, urutan pelepasan beban dan asuransi sementara harus ditentukan. Penguatan dilakukan hanya sesuai proyek dan prosedur yang telah disetujui, dengan pengawasan dan pengendalian.
Menggabungkan pengelasan, paku keling, dan sekrup
Dilarang melakukan pengelasan dan paku keling secara bersamaan. Perhatian khusus diberikan pada “struktur yang dilas sepenuhnya” di mana paku keling dan sekrup sepenuhnya dihindari. Saat ini, pengelasan dan riveting kembali diterapkan secara paralel pada objek yang sama. Dalam banyak kasus, disarankan untuk hanya mengelas ekstensi bengkel saja, dan sebaliknya, mengelas ekstensi yang sudah dibuat sebelumnya. Penerapan kedua jenis sambungan dalam sambungan yang sama harus dihindari, karena distribusi gaya yang jelas tidak dapat dicapai akibat penyusutan akibat pengelasan dan geseran paku keling/baut.
Catatan akhir: Aksi sambungan las, paku keling, dan sekrup tidak boleh dilakukan tanpa model perhitungan, urutan pelaksanaan yang ditentukan, toleransi, dan kontrol slip. Untuk setiap detail penahan beban, jalur gaya, kategori kelelahan, aksesibilitas terhadap pengelasan dan inspeksi, cacat yang dapat diterima, dan rencana pemeliharaan sepanjang umur struktur harus diketahui.