Konnessjonijiet ta’ estensjoni jissejħu l-konnessjonijiet li jservu biex jestendu jew iżidu. Il-konnessjonijiet, pereżempju, huma meħtieġa għax it-tulijiet jew il-wisgħat irrumblati disponibbli tal-folji mhumiex biżżejjed; waqt l-immuntar huma meħtieġa minħabba l-limitazzjoni tad-dimensjonijiet u l-piż tal-elementi individwali li jiġu ttrasportati. Braces jissejħu l-folji li jkopru l-waqfa fil-konnessjoni. Il-konnessjonijiet l-oħra kollha, speċjalment dawk bejn il-virgi tal-frejm f’direzzjonijiet differenti u bejn il-ġarriera fuq pjani differenti, jissemmew bħala għaqdiet.
F’konnessjonijiet komuni, il-braces u r-rivets tal-konnessjonijiet jiġu dimensionati skont il-forza sħiħa. Għaldaqstant, f’konnessjoni normali ma jintalabx li l-uċuħ tal-konnessjoni jiġu f’kuntatt.
Il-qasam ewlieni ta’ applikazzjoni ta’ virga mġebbda u virga mbuttata (dawn huma vireg veri, li huma mgħobbija prinċipalment b’forzi normali) huma l-grilji. Il-kunsiderazzjonijiet ta’ dan is-sezzjoni jittraskuraw il-periklu ta’ liwi ta’ vireg mbuttata. L-ewwel se tiġi kkunsidrata s-saħħa statika.
Tnaqqis tat-toqob f’virgijiet imġebbda
Il-kapaċità ta’ ġarr: L-istat tat-tensjoni f’vireg imġebbda jinbidel b’mod sinifikanti lokalment minħabba toqob/ftuħiet. Fl-oqsma tal-proporzjonalità, id-distribuzzjoni tat-tensjoni tikkorrispondi għal sezzjoni mdgħajfa (fig. 1). L-akbar tensjoni lonġitudinali f’vireg rettangolari, skont A. Henning, hija:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Fig. 1 - Tensjonijiet lonġitudinali u trasversali f’bar imtaqqab a) skont A. Henning; b) skont M. Rudeloff
Fil-każ limitu d/b = 0 ta’ lamelli wiesgħa ħafna jirriżulta għalhekk maxσ = 3σm u għall-każ muri fil-fig. 1a d/b = 1/3 huwa maxσ = 2,42 σm. Minbarra l-istress lonġitudinali jeżistu wkoll stressi trasversali u ta’ shear. L-akbar tensjoni tinsab fuq il-kisja tat-toqba. Hemmhekk jidhru l-ewwel deformazzjonijiet permanenti, jiġifieri l-quċċati tal-istress jinqerdu u jseħħ ugwalizzazzjoni tal-istress fuq il-qsim. Deformazzjonijiet permanenti notevoli fiż-żona tat-toqob jidhru biss meta l-istress medju σm fil-qsim imdgħajjef jaqbeż il-limitu tat-tensjoni σFO. It-titwil totali tal-virga, meta SF = Fm * σF, ikun biss ftit akbar milli f’virga mingħajr toqob. (Fm hija l-erja tal-aktar qsim dgħajjef)
Fl-ittestjar tat-tensjoni b’vireg imdawra bi rivets, il-ksur dejjem iseħħ fis-sezzjonijiet imdgħajfa. It-tagħbija fil-ksur hija, taħt kundizzjonijiet ordinarji, preċiża biżżejjed SB = Fn * σB. It-testijiet ta’ qsim fuq vireg miġbuda b’toqob miftuħa wrew immaġnijiet tal-ksur kif muri fit-Taf. 2.
Fig. 2 - Ritratti tal-ksur ta’ vireg taħt tensjoni
Fl-esperimenti b’ġonot imsiemer irriżulta li l-estensjonijiet b’rabta b’ringiela waħda ta’ imsiemer għandhom reżistenza iżgħar minn estensjonijiet b’aktar ringieli ta’ imsiemer wieħed wara l-ieħor. Skont dan, l-istress medju fil-ksur σB fis-sezzjoni utli kien jammonta għal:
Proċedura tad-dimensjonament għal vireg imġebbda: Skont il-metodu komuni ta’ kalkolu, għat-tensjoni medja tat-tensjoni għandu japplika σm = S/Fm ≤ dozσ u dan fil-qatgħat rilevanti kollha Fm. It-tnaqqis tat-toqob jiġi ddeterminat għall-qatgħa perpendikolari bl-akbar numru ta’ toqob, u jista’ jiġri li qatgħa miksura b’aktar toqob tagħti valur iżgħar ta’ Fm (fig. 2). F’dan is-sens, fil-profili mrollati Fm jiġi kkalkulat bl-iżvilupp. F’qatgħat kumplessi jsir bl-istess mod.
Ir-rabta Fm/F normalment tinsab bejn 0,8 u 0,9, jiġifieri t-tnaqqis minħabba t-toqob ΔF = F – Fm jammonta għal 10% sa 20% tas-sezzjoni kollha F tal-virga. Fil-każ ta’ strutturi kbar ΔF jaffettwa ħafna l-piż, għalhekk ta’ min jinstabu sezzjonijiet b’tnaqqis iżgħar minħabba t-toqob.
Deformazzjonijiet: It-titwil elastiku ta’ vireg mġebbda b’toqob bilkemm huwa akbar minn dak ta’ vireg komparabbli mingħajr toqob. It-titwil totali tal-konnessjonijiet huwa kważi daqs dak tal-laminazzjonijiet estesi. Għaldaqstant huwa biżżejjed li, għall-kalkolu tad-deformazzjonijiet ta’ strutturi tal-azzar, jiġu determinati t-titwil elastiku bil-valuri E u F ta’ vireg mhux imdgħajfa. Is-sigurtà kontra l-fluss plastiku hija akbar f’vireg imdgħajfa milli, pereżempju, f’vireg taħt kompressjoni.
Tqassim tal-forzi fir-rivets
Fig. 3
Id-distribuzzjoni tal-forza S fil-virga fuq il-boltijiet individwali tal-konnessjoni tiddependi mill-proprjetajiet elastiċi tagħha, u hija “determinat statikament”. Fil-każ tal-fig. 3 id-distribuzzjoni N1, N2, … tiddependi mid-deformazzjoni tal-boltijiet u tal-folji magħqudin, u tinbidel mar-relazzjoni Fpodvezice/Fštapa. Għal Fpodvezice ≠ Fštapa l-forzi tat-tarf fil-boltijiet mhumiex aktar ugwalment kbar (fig. 50a). Bit-tnaqqis tar-relazzjoni Fpodvezice/Fštapa, Nn isir iżgħar, N1 jersaq lejn S. It-twaħħil ta’ lamelli ta’ ħxuna ferm differenti (fig. 4b) mhuwiex xieraq minħabba t-tagħbija eċċessiva tal-ewwel bolt.
Fig. 4 - Tagħbija tar-rivetti għal Fštap > Fpodvezice
L-istrippi u l-iras tas-sostenn huma riġidi, il-boltijiet biss huma elastiċi (fig. 5a). Imbagħad il-boltijiet kollha jieħdu tgħawwiġ ugwali, il-forzi kollha fil-boltijiet iridu jkunu l-istess.
Ir-rivetti riġidi, biss il-lamelli u l-istrappi flessibbli (fig. 5b). Peress li t-titwil fil-bar u fl-istrappi bejn l-ewwel u l-aħħar rivet irid ikun l-istess, isegwi N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, ħlief N1 = S * x1.
Fig. 5
Id-distribuzzjoni reali tal-forzi tinsab bejn dawn il-każijiet ta’ limitu. Jekk it-tagħbija tiżdied, l-ewwel tidher deformazzjoni permanenti fil-boltijiet tat-tarf, il-boltijiet l-aktar mgħobbija jitħaffu u d-distribuzzjoni tal-forzi ssir dejjem aktar uniformi. Wara l-okkorrenza ta’ deformazzjonijiet akbar, id-distribuzzjoni tal-forzi tersaq lejn il-każ fejn il-lamelli u l-bragi huma riġidi, jiġifieri l-forzi fil-boltijiet huma kważi kollha l-istess, fil-każ meta l-qtugħ tal-boltijiet ikun deċiżiv.
Tagħbija fil-ksur: Il-mod ta’ kif jiġu mtaqqbin ir-rivetti kważi m’għandu l-ebda effett fuq τBV. Is-saħħa ta’ qtugħ τBV tal-ġonta hija prattikament indipendenti min-numru tar-rivetti, mill-arranġament tagħhom u mill-forma tal-ġonta rivettata; it-tagħbija fil-ksur, f’approssimazzjoni tajba, tikkorrispondi għal tagħbija uniformi fuq ir-rivetti kollha. L-istess affermazzjonijiet japplikaw, barra minn hekk, għall-ġonot ordinarji bil-bolts, u minn hawn jista’ jiġi konkluż li r-reżistenza kontra ż-żliq m’għandhiex influwenza essenzjali fuq il-kapaċità ta’ ġarr.
Ikkalkular: Fil-kostruzzjonijiet tal-azzar u fil-vireg mgħobbija ċentralment, il-kalkolu jsir permezz ta’ tqassim uniformi, jiġifieri għal kull rivet N = S/n. Peress li f’estensjonijiet twal l-ewwel rivets ikunu diġà mgħobbija żżejjed kmieni, aktar minn 6 rivets wara xulxin għandhom, kemm jista’ jkun, jiġu evitati.
Ir-reżistenza kontra l-iżlizar: L-iżlizar fil-ġonot iseħħ saħansitra taħt tagħbija relattivament żgħira. Ir-reżistenza kontra l-iżlizar tiddependi primarjament mill-forza tat-tensjoni tal-issikkar, li tinbidel taħt ħafna influwenzi. Din titħalla barra mid-dimensjonament ta’ konnessjonijiet b’rivets u l-viti li kienu komuni s’issa. Qed tiġi enfasizzata l-użu ta’ konnessjonijiet b’viti ta’ għolja kwalità.
Distribuzzjoni tal-forzi fir-rivets skont il-wisa’: Meta d-distanzi tar-rivets ikunu ugwali perpendikolari għad-direzzjoni tal-forza (fig. 6a), kull rivet jieħu strixxi tal-istess wisa’ a tas-sezzjoni trasversali, għalhekk fl-ewwel approssimazzjoni l-forzi fir-rivets N = a t σ huma ugwalment kbar. Id-distribuzzjoni f’każ ta’ spazjar mhux uniformi tar-rivets hija statikament indeterminata; għall-każ fil-fig. 6b din issir skont il-liġi tal-lieva.
Fig. 6
Virga tat-tensjoni
Kompli: Kompli b’bracing simetriku (fig. 3 u 4). Il-forza S fil-virga fil-post tal-kompli għandha tinġarr biss mill-bracing. Ir-rivetti fil-kompli għandhom ukoll jiġu dimensjonati skont S, għax iridu jittrażmettu l-forza kollha mill-virga kompluta lejn il-bracing.
It-tmiem b’pjanċa ta’ kopertura fuq naħa waħda huma marbuta ma’ stressi addizzjonali sinifikanti ta’ liwi fil-folji magħquda, fil-pjanċi ta’ kopertura u fir-rivets. Il-kopertura fuq naħa waħda tat-tmiem, minħabba d-deformazzjonijiet kbar, tintuża biss meta (fig. 7) il-virga tkun riġida fil-liwi jew meta tinżamm lateralment b’tali mod li ma tistax tgħawweġ.
Fig. 7
Estensjoni indiretta – Meta l-istrixxi ta’ rbit ma jistgħux jimteddu direttament fuq il-folji estiżi, ir-rivetti u l-folji jingħataw tensjonijiet ta’ liwi ħafna akbar. Għalhekk, skont in-numru m ta’ saffi intermedji jintgħażel numru akbar n’ ta’ rivetti min-numru n fil-każ ta’ kopertura diretta tal-ġonot.
Fig. 8
F’qatgħat kumplessi, l-iras tas-sostenn jitqassmu b’tali mod li jiġu evitati żidiet lokali fit-tensjoni; għalhekk, l-uċuħ individwali tal-iras tas-sostenn jiġu ddeterminati skont il-wiċċ tal-parti tal-qatgħa li jkopru, kemm jista’ jkun billi jinżamm il-pożizzjoni taċ-ċentru tal-massa. Tqassim ta’ l-uċuħ tal-iras tas-sostenn li jiddevja minn dan huwa marbut ma’ bidliet fit-tqassim tat-tensjoni. Fil-fig. 9 tidher l-estensjoni ta’ virga b’ħajt wieħed, u fil-fig. 10 ta’ virga b’żewġ partijiet b’4 folja vertikali u wiċċ wieħed bejn l-angoli.
Fig. 9
Fig. 10
Il-konnessjoni: Għall-konnessjonijiet ta’ vireg miġbudin japplikaw, fil-prinċipju, l-istess relazzjonijiet bħal għall-estensjoni. L-esperimenti wrew vantaġġ kbir tal-introduzzjoni simetrika tal-forza. Fil-każ ta’ konnessjoni minn naħa waħda, iseħħ liwi qawwi fid-direzzjoni lonġitudinali u trasversali (fig. 11). Minkejja l-istressijiet addizzjonali sinifikanti tal-liwi, jistgħu jintużaw kważi għal kollox vireg L u C konnessi minn naħa waħda. Il-kapaċità ta’ ġarr ta’ konnessjoni waħda tista’ tonqos bin-nofs jekk ma jittieħdux miżuri biex jiġu ekwilibrati l-mumenti addizzjonali tal-liwi.
Fig. 11
Għall-kopertura tat-tmiem m’għandhomx jittieħdu pjanċi nodali, għal dan għandhom jiġu previsti pjanċi ta’ kopertura speċjali. Il-konnessjoni mal-pjanċa nodali tiffaċilita ruħha meta l-parti l-kbira tas-sezzjoni tal-virga taqa’ fil-pjan tal-pjanċa nodali.
Fig. 12 - Konnessjonijiet b’u mingħajr kantuniera ta’ konnessjoni
Virga taħt kompressjoni
Għal estensjoni u konnessjoni ta’ vireg f’kompressjoni japplikaw l-istess prinċipji bħal għal vireg f’tensjoni, u f’dawn ukoll il-forza totali tiġi trażmessa permezz ta’ rivetti u stripps ta’ rbit, jiġifieri skont il-wiċċ sħiħ F tal-virga jiġu d-dimensjonati Fpodvezica u Fs, rispettivament Fl. B’mod ġenerali l-uċuħ tal-ġonot ma jkunux imwaħħlin b’mod preċiż. Fl-istrutturi tal-azzar tal-bini, fil-kolonni li jgħaddu minn diversi sulari u li huma mgħobbija biss f’kompressjoni, tintuża l-possibbiltà ta’ għadma b’kopertura aktar żgħira tal-ġonot. Il-kapaċità ta’ ġarr tal-vireg f’kompressjoni tintemm, jekk qabel ma jseħħux każijiet ta’ instabbiltà, l-aktar tard mal-wasla fil-limitu tat-tixrid plastiku, għax imbagħad jidhru deformazzjonijiet kbar u l-virga titgħawweġ lateralment. It-toqob mimlija bir-rivetti ma jkollhomx f’dan xi influwenza li tista’ tiġi stabbilita fuq l-imġiba tal-virga.
Is-saħħa għat-tixjiħ taħt tagħbija f’ġonot irbattuti
Għas-saħħa għat-tensjoni ta’ għejja ta’ konnessjonijiet imwaħħla bl-imsiemer, l-ewwel nett huma deċiżivi l-punti ta’ stress li jseħħu fit-toqob. Is-saħħa għat-tensjoni ta’ għejja tonqos b’mod sinifikanti sa mill-fatt tat-toqob stess. Vireg b’toqob miftuħa jinkisru fit-testijiet ta’ għejja taħt tensjoni fis-sezzjonijiet imdgħajfa u l-ksur mill-għejja jibda bi xquq fit-tarf tat-toqba, li dejjem jinfirxu aktar tul is-sezzjoni. Għalhekk toqob lixxi huma ta’ importanza partikulari. Fil-fig. 13 hija mogħtija s-saħħa għat-tensjoni ta’ għejja ta’ vireg ċatti għal klassijiet differenti (fuq il-lemin hemm il-klassi ogħla tal-azzar). F’tagħbijiet preċedenti akbar σu iż-żewġ materjali jifilħu saħħa għat-tensjoni ta’ għejja σDz ’il fuq mil-limitu ta’ fluss. L-amplitudni tal-istress hi bejn wieħed u ieħor l-istess għaż-żewġ klassijiet.
Fig. 13 - Saħħa għall-għeja σDz
Għal tagħbija alternanti fuq tensjoni u kompressjoni ta’ ġonot irbattuti japplikaw, fil-prinċipju, relazzjonijiet simili bħal għal tagħbijiet uniċi. Ta’ min jinnota li l-amplitudni tal-istress taħt tagħbija alternanti hija madwar 1,5 darba akbar (fig. 14), iżda r-ribattini taħt din it-tagħbija huma b’mod ċar aktar mhedda milli taħt tagħbija uniċi.
Fig. 14 - Saħħa għat-tensjoni taħt għejja ta’ ġonot irbattuti