Sambungan yaiku jeneng kanggo sambungan sing dienggo kanggo ndawani utawa nambah. Sambungan, umpamané, dibutuhaké amarga dawa utawa ambané lembaran sing digiling ora cukup, lan nalika montase dibutuhaké kanggo matesi ukuran lan bobot unsur-unsur sing diangkut. Podvezice yaiku lembaran sing nutupi pedhot ing sambungan. Kabeh sambungan liyane, utamané sing antarané batang-batang kisi saka arah sing beda-beda lan balok ing bidang sing beda-beda, diarani minangka priključci.
Ing sambungan lumrah, ikatan lan paku keling sambungan didimènsi miturut gaya lengkap. Mula, ing sambungan normal ora dipersyarataké lumahing sambungan kudu saling ndemèk.
Bidang utama panggunaan batang sing ditarik lan sing dipencet (yaiku batang sejati sing paling akèh kebeban gaya normal) yaiku rangka kisi. Panliten ing bagean iki ora nggatekake bebaya tekuké batang sing dipencet. Kaping pisanan bakal dibahas kekuwatan statis.
Pengurangan bolongan ing batang sing ketarik
Daya dukung: Kahanan tegangan ing batang ketarik sacara lokal owah gedhé amarga bolongan/pambuka. Ing wilayah proporsionalitas, distribusi tegangan cocog karo penampang sing wis ringkih (gambar 1). Tegangan memanjang paling gedhé ing batang persegi panjang miturut A. Henning yaiku:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Gbr. 1 - Tegangan memanjang lan transversal ing batang berlubang a) miturut A. Henning; b) miturut M. Rudeloff
Ing kasus wates d/b = 0 saka lamela sing banget amba, saka kéné metu maxσ = 3σm lan kanggo kasus sing dituduhake ing gambar 1a d/b = 1/3 yaiku maxσ = 2,42 σm. Saliyane tegangan memanjang uga ana tegangan lintang lan geser. Tegangan paling gedhé ana ing selubung bolongan. Ing kono muncul deformasi permanen kapisan, yaiku pucuk-pucuk tegangan rusak lan kedadeyan penyamarataan tegangan ing penampang. Deformasi permanen sing katon ing wilayah bolongan mung muncul nalika tegangan rata-rata σm ing penampang sing ringkih ngluwihi wates luluh σFO. Regangan total batang ing SF = Fm * σF mung rada luwih gedhé tinimbang ing batang tanpa bolongan. (Fm yaiku area penampang paling ringkih)
Ing uji tarik nganggo batang sing dipaku, pecah mesthi dumadi ing penampang sing ringkih. Beban nalika pecah, ing kahanan lumrah, cukup trep SB = Fn * σB. Uji kanthi narik batang sing nduwèni bolongan mbukak nuduhaké gambar pecah kaya ing gambar 2.
Sl. 2 - Gambar rusake batang sing ditegangake
Ing uji coba kanthi sambungan paku keling wis dituduhake manawa sambungan nganggo braket kanthi siji larik paku keling nduweni tahanan sing luwih cilik tinimbang sambungan kanthi sawetara larik paku keling sing disusun jejer. Mula, tegangan rata-rata nalika pecah σB ing penampang migunani yaiku:
Prosedur dimensi kanggo batang ketarik: Miturut cara perhitungan sing lumrah, kanggo tegangan tarik rata-rata kudu ditrapaké σm = S/Fm ≤ dozσ lan iki kanggo kabeh penampang sing relevan Fm. Pengurangan bolongan ditemtokaké kanggo penampang tegak lurus sing nduwèni cacah bolongan paling akeh, lan bisa uga penampang patah kanthi luwih akèh bolongan menehi nilai Fm sing luwih cilik (gambar 2). Ing pangertèn iki, kanggo profil gulung Fm diitung nganggo pambentangan. Kanggo penampang majemuk, ditangani kanthi cara sing padha.
Perbandingan Fm/F lumrahé ana ing antarane 0,8 lan 0,9, yaiku potongan amarga bolongan ΔF = F – Fm nggayuh 10% nganti 20% saka sakabèhé penampang F batang. Ing bangunan gedhé, ΔF banget mengaruhi bobot, mula becik yen digoleki penampang sing potongan bolongané luwih cilik.
Deformasi: Dawane elistis saka batang tarik sing nduwèni bolongan meh ora luwih gedhé tinimbang batang tanpa bolongan sing bisa dibandhingaké. Dawane total sambungan meh padha karo dawa total lamela sing disambungaké. Mula, kanggo perhitungan deformasi struktur baja cukup ditemtokaké dawa elistis kanthi nilai E lan F saka batang sing ora ringkih. Keamanan marang luluh luwih gedhé ing batang sing diringkihaké tinimbang contoné ing batang tekan.
Sebaran gaya ing keling
Gbr. 3
Sebaran gaya S ing batang menyang saben keling sambungan gumantung marang sipat elastisé, lan iki “ora ditemtokake sacara statis”. Ing kasus gbr. 3 sebaran N1, N2, … gumantung marang deformasi keling lan lembaran sing disambung, lan owah miturut rasio Fpodvezice/Fštapa. Kanggo Fpodvezice ≠ Fštapa, gaya pungkasan ing keling ora maneh padha gedhéné (gbr. 50a). Kanthi mudhuné rasio Fpodvezice/Fštapa dadi Nn luwih cilik, N1 saya cedhak karo S. Nyambung lamela sing bedane kekandelan banget (gbr. 4b) ora trep amarga keling pisanan kebebanan banget.
Gbr. 4 - Beban paku kanggo Fštap > Fpodvezice
Lamela lan pita pengikat kaku, mung riveté sing lentur (gambar 5a). Banjur kabeh riveté entuk mlengkung sing padha, kabeh gaya ing riveté kudu padha.
Paku kaku, mung lamela lan pengikat sing elastis (gambar 5b). Amarga pangpanjangan ing batang lan pengikat antarane paku kapisan lan paku pungkasan kudu padha, mula metu N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, kajaba N1 = S * x1.
Gbr. 5
Sebaran gaya sing nyata dumunung ing antarane kasus-kasus wates iki. Yen beban ditambah, mula luwih dhisik ing keling pungkasan katon deformasi permanen, keling sing paling abot kebebane dadi luwih entheng lan sebaran gaya saya luwih rata. Sawisé muncul deformasi sing luwih gedhé, sebaran gaya saya cedhak karo kasus nalika lamel lan pengikat kaku, yaiku gaya ing keling meh kabèh padha, ing kasus yen geseran keling dadi patokan.
Beban nalika ambruk: Cara ngencengi paku keling meh ora nduwèni pengaruh marang τBV. Kekuwatan geser τBV sambungan praktis ora gumantung marang cacahé paku keling, susunane, lan wangun sambungan keling; beban nalika ambruk, ing pendekatan sing becik, cocog karo beban seragam marang kabèh paku keling. Pernyataan sing padha uga lumaku kanggo sambungan nganggo baut biasa, mula bisa disimpulake manawa tahanan marang selip ora nduwèni pengaruh penting marang daya dukung.
Dimensióning: Ing konstruksi baja lan batang sing dimuat kanthi sentris, perhitungan ditindakake kanthi distribusi rata, yaiku saben paku keling N = S/n. Amarga ing sambungan dawa paku keling pisanan wis luwih awal kepikul kakehan, mula luwih saka 6 paku keling sing jejere siji lan sijine sakloron sakloron luwih becik dihindari.
Tahanan marang selip: Selip ing sambungan wis katon sanajan ing beban sing relatif cilik. Tahanan marang selip utamane gumantung marang gaya jepit, sing owah amarga akèh pengaruh. Iki tetep ora digatekaké nalika ndimensi sambungan nganggo paku keling lan baut sing nganti saiki lumrah digunakaké. Perhatiane ditujokaké marang sambungan nganggo baut mutu dhuwur.
Panyebaran gaya ing paku keling miturut ambané: Ing jarak paku keling sing padha jejeg marang arah gaya (gbr. 6a), saben paku keling oleh pita penampang kanthi ambané padha a, mula ing pendekatan kapisan gaya ing paku keling N = a t σ padha gedhene. Panyebaran ing kasus jarak paku keling sing ora rata iku statis ora mesthi; kanggo kasus ing gbr. 6b, iki dumadi manut hukum tuas.
Gbr. 6
Batang tarik
Panyambungan: Sambungan kanthi panyangga simetris (gbr. 3 lan 4). Gaya S ing batang ing panggonan sambungan mung kudu ditahan dening panyangga. Paku keling ing sambungan uga kudu didesain miturut S, amarga kudu mindhahaké kabèh gaya saka batang sing disambung menyang panyangga.
Sambungan kanthi penutup siji sisih nyebabake tegangan bengkok tambahan sing cukup gedhe ing lembaran sing disambungake, penutup, lan keling. Panggunaan penutupan sambungan mung saka siji sisih amarga deformasi sing gedhe mung ditrapake yen (sl. 7) balok kuwat marang pembengkokan utawa yen dicekel saka sisih supaya ora bisa mlengkung.
Gbr. 7
Sambungan antara – Nalika tali pengikat ora bisa mapan langsung ing lembaran sing disambung, paku keling lan lembaran nampa tegangan lentur sing luwih gedhé. Mula, miturut cacahé lapisan antar m dipilih cacah paku keling n’ sing luwih gedhé tinimbang cacah n ing nutupi sambungan langsung.
Gbr. 8
Ing penampang majemuk, sabuk pengikat disusun supaya puncak tegangan lokal bisa dihindari, mula saben luas sabuk pengikat ditemtokake miturut luas bagean penampang sing ditutup, yen bisa kanthi njaga posisi titik abot. Distribusi luas sabuk pengikat sing nyimpang saka iki gegayutan karo owah-owahan distribusi tegangan. Ing gambar 9 dituduhake sambungan batang tembok siji, ing gambar 10 batang loro-bagean kanthi 4 lembaran vertikal lan siji sisi ing antarane sudut besi.
Gbr. 9
Gbr. 10
Sambungan: Kanggo sambungan batang tarik, ing dasare padha wae kanthi hubungan kaya kanggo sambungan sambung. Piwulang nuduhake kauntungan gedhé saka ngeteraké gaya kanthi simetris. Ing sambungan siji sisih, katon lenturan gedhé ing arah memanjang lan arah nyilang (sl. 11). Senadyan ana tegangan lentur tambahan sing cukup gedhé, batang L lan C sing disambung siji sisih bisa dimanfaataké meh kanthi lengkap. Daya tahan sawijining sambungan bisa mudhun nganti separo yen ora ditindakake langkah-langkah kanggo nyamarataké momen lentur tambahan.
Gbr. 11
Kanggo nutupi sambungan kudu nggunakake pelat simpul, lan kanggo kuwi kudu direncanakake tali pengikat khusus. Sambungan menyang pelat simpul dadi luwih gampang yen sapérangan gedhé penampang batang dumunung ing bidang pelat simpul.
Sl. 12 - Sambungan kanthi lan tanpa siku sambungan
Batang ditekan
Kanggo panyambungan lan sambungan batang sing ditekan, prinsip sing padha ditrapake kaya kanggo batang sing ditarik, lan ing kene uga gaya total ditransfer liwat keling lan pita pengikat, yaiku miturut luas penuh F batang didimensiake Fpita pengikat lan Fs, utawa Fl. Minangka aturan, bidang sambungan ora dipasang pas. Ing konstruksi baja bangunan, ing kolom sing liwat sawetara lantai lan mung dibebani tekanan, digunakake kemungkinan sambungan tumpang tindih sing luwih cilik. Daya dukung batang sing ditekan entek, yen sadurunge ora ana kasus ketidakstabilan, paling telat nalika tekan wates luluh amarga ing wektu kuwi muncul deformasi gedhe lan batang meleset samping. Bolongan sing diisi keling ora nduweni pangaribawa sing bisa ditemtokake marang prilaku batang.
Kekuwatan tumrap lemesé sambungan paku keling
Kanggo kekuwatan lelah sambungan dipaku, sing utamane dadi patokan yaiku puncak tegangan sing muncul ing bolongan. Kekuwatan lelah wis banget suda mung amarga bolongan kuwi dhéwé. Batang sing nduweni bolongan mbukak pecah nalika uji lelah tarik ing penampang sing ringkih, lan pecah lelah diwiwiti saka retakan ing pinggir bolongan, sing saya suwe saya maju nyebar liwat penampang. Mula, bolongan sing alus nduweni teges khusus. Ing gbr. 13 dituduhake kekuwatan lelah batang pipih ing macem-macem kelas (ing sisih tengen yaiku kelas baja sing luwih dhuwur). Ing beban awal sing luwih gedhe σu, loro bahan nahan kekuwatan lelah σDz ing ndhuwur wates luluh. Amplitudo tegangan kanggo loro kelas kira-kira padha.
Gbr. 13 - Kekuatan lelah σDz
Kanggo beban gantian tarik lan tekan ing sambungan paku keling, ing dasaré ana hubungan sing padha kaya kanggo beban siji arah. Perlu dicathet yèn amplitudo tegangan nalika beban gantian luwih gedhé kira-kira 1,5 kaping (gambar 14), nanging paku keling ing beban iki nyata luwih rawan tinimbang ing beban siji arah.
Sl. 14 - Kekuwatan lelah tarikan saka sambungan keling