E-posta gönder
Çelik yapılarda cıvata montajına ilişkin teknik özellikler
Çelik yapı mühendisliğinde, sürgü Bağlantı, temel montaj yöntemi olarak, montaj kalitesi doğrudan binanın güvenliği ve dayanıklılığıyla ilişkilidir. Kurulum özellikleri çelik yapı cıvataları Bunlar sadece bir dizi teknik standart değil, aynı zamanda projenin kalitesini sağlamanın da temel taşıdır. Mevcut yönetmelik gerekliliklerine göre, cıvata bağlantıları mukavemet, rijitlik ve stabilite olmak üzere üç temel göstergeyi karşılamalıdır. Herhangi bir bağlantıdaki ihmal, yapısal arıza riskine yol açabilir. Örneğin, yüksek mukavemetli cıvataların ön yükleme sapması %10'u aştığında, bağlantı noktasının taşıma kapasitesi %15'ten fazla azalabilir. Standart sistem, malzeme seçiminden yapım tekniklerine kadar kapalı döngü bir kontrol oluşturur: cıvatalar, somunlar ve rondelalar eşleşen bağlantı çiftleri oluşturmalı, sürtünme yüzeyi işlemi Sa2.5 sınıfı pas giderme standardına ulaşmalı ve montaj sırası merkezden çevreye yayılma prensibini izlemelidir. Bu incelikli gereklilik, çelik yapıların benzersiz yük taşıma özelliklerinden kaynaklanmaktadır; bir grup cıvata birlikte yükü taşıdığında, tek bir cıvatanın montaj hatası, gerilimin yeniden dağılımı yoluyla genel etkiyi artıracaktır. Bu nedenle, delik çapı toleransı ±0,5 mm ve son sıkma torku ±10% gibi teknik şartnamede yer alan görünüşte katı kısıtlamalar, aslında çok sayıda mühendislik projesiyle doğrulanmış güvenlik eşikleridir. Malzeme seçimi açısından, çelik yapı cıvata bağlantı çiftlerinin uyum özelliği, bağlantı noktalarının performansını doğrudan etkiler. Şartnamede açıkça belirtildiği üzere, yüksek mukavemetli cıvata, somun ve rondelaların aynı ürün partisinden olması ve malzemelerinin 20MnTiB veya 40Cr gibi alaşımlı çelik standartlarına uygun olması, mukavemet derecesinin ise en az 10,9 olması gerekmektedir. Bu sıkı eşleştirme, ısıl işlem süreçlerindeki farklılıklardan kaynaklanan ön yükleme kuvvetinin azalmasını önleyebilir. Örneğin, farklı partilerden gelen cıvatalar karıştırıldığında, tork katsayısı dalgalanması tasarım üst sınırı olan 0,15'i aşabilir. Sürtünmeli bağlantılarda, rondelanın pahlı yüzeyi somunun konik yüzeyine bakacak şekilde takılmalıdır. Temas alanının artırılmasıyla gerilim dağıtılabilir. Deneyler, bu önlemin bağlantının kaymazlık katsayısını %8 ila %12 oranında artırabileceğini göstermektedir. Normal cıvata bağlantıları için çift rondela prensibi izlenmelidir: hem cıvata başına hem de somun tarafına birer düz rondela yerleştirilmelidir. Gevşemeyi önleyici bir işlev gerekiyorsa, somun tarafına yaylı rondelalar eklenebilir, ancak rondelaların üst üste yığılmasından kaynaklanan yerel gerilim yoğunlaşmasını önlemek için toplam sayı üçü geçmemelidir.Özellikle belirtmek gerekir ki, şartnamede tork-kesme tipi ve büyük altıgen başlı cıvataların aynı düğüm noktasında birlikte kullanılması yasaktır; çünkü iki tip cıvatanın ön yükleme kontrol mekanizmaları farklıdır. Bunların karıştırılması, eksenel kuvvet dağılımında dengesizliğe yol açacaktır. Ölçülen veriler, sapmanın standart değerin %20'sinden fazla olabileceğini göstermektedir. Cıvata montajından önce delik konumunun düzeltilmesi, bağlantı kalitesini sağlamak için önemli bir hazırlık işlemidir. Şartnamede, tüm cıvata deliklerinin fabrikada CNC ekipmanı kullanılarak önceden hazırlanması gerektiği belirtilmiştir. Sahada, düzeltme işlemi için yalnızca rayba veya eğe kullanılmasına izin verilir ve raybalanmış deliklerin çapı, cıvataların nominal çapının 1,2 katını geçmemelidir. Örneğin, M20 cıvataların maksimum delik çapı yalnızca 24 mm'ye kadar genişletilebilir. Bu sınırın aşılması, bağlantı plakasının kalınlığını azaltabilir ve bu da kesme taşıma kapasitesinde yaklaşık %18'lik bir azalmaya yol açabilir. Üretim hatalarından kaynaklanan delik konum hizalama bozukluklarında, raybalama için gaz kesme yöntemi kesinlikle yasaktır. Çapakları düzeltmek ve gidermek için rayba kullanılması gereklidir. Kalan demir talaşları, sürtünme yüzeyinde kirlenme riskini önemli ölçüde artıracaktır. Geçici sabitleme bağlantıları da aynı derecede katı kurallara tabidir: Montaj cıvatalarının sayısı, toplam düğüm cıvatalarının sayısının üçte birinden az olmamalı ve 2'den az olmamalıdır; ayrıca çivi kullanımı, geçici cıvataların %30'u içinde kontrol edilmelidir. Bu orantılı kontrol, yalnızca bileşen konumlandırmasının istikrarını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda delme çivilerinin delik konumlarını aşırı derecede işgal etmesini de önler; bu durum, delme işleminin gerçekleşmesini etkileyebilir. yüksek mukavemetli cıvatalar. Gerçek inşaat uygulamalarında, önce her iki uçtaki cıvataların dişlenmesi ve ardından ortadaki cıvatanın eklenmesiyle gerçekleştirilen aşamalı diş açma yöntemi sıklıkla benimsenmektedir. Bu yöntem, delik pozisyonundaki sapmadan kaynaklanan zorlamalı vurmayı azaltabilir ve cıvata diş açma yeterlilik oranını %98'in üzerine çıkarabilir. Eğimli parçalar için 5° ila 10° arasında bir çalışma alanı da ayrılmalıdır. Açısal kısıtlamalar nedeniyle cıvata dişlerinin hasar görmesini önlemek için diş açma işlemine yardımcı olmak amacıyla uzatılmış manşonlar kullanılmalıdır. Çelik yapıların montajında cıvata sıkma işlemi temel bir teknik aşamadır. Şartnameler, ön yükün düzgün dağılımını sağlamak için kademeli sıkma yönteminin benimsenmesini açıkça gerektirmektedir. Normal cıvata bağlantıları için, ortadan her iki uca doğru simetrik olarak sıkılmalıdırlar. Sıkma torku bir tork anahtarı ile kontrol edilmeli ve açıkta kalan dişler 2 ila 3 tur aralığında tutulmalıdır. Yüksek mukavemetli cıvata bağlantıları daha da katıdır ve ilk sıkma ve son sıkma olmak üzere iki aşamalı bir işlem izlemelidir: ilk sıkma torku, standart eksenel kuvvetin %60 ila %80'ine ulaşmalı ve son sıkma aynı gün içinde tamamlanmalıdır. Büyük düğüm noktaları için yeniden sıkma işlemi de gereklidir. Örnek olarak M20 yüksek mukavemetli cıvatayı ele alalım. İlk sıkma torku yaklaşık 176,5 N·m'dir ve son sıkma torkunun ±%10'u geçmeyecek şekilde 294,2 N·m'ye ulaşması gerekir. Sıkıştırma sırası, sertlik önceliği ilkesini takip eder; yani, yapının en kısıtlı kısmından serbest uca doğru uzanır ve aynı düğüm noktasında, merkezden çevreye doğru yayılacak şekilde sıkıştırılır. Bu sıralama, çelik levha deformasyonundan kaynaklanan eksenel kuvvet kaybını etkili bir şekilde önleyebilir. Ölçülen veriler, standart sıralamanın eksenel kuvvet homojenliğinin rastgele sıkmaya göre %35 daha yüksek olduğunu göstermektedir. Tork-kesme tipi cıvatalar için, yıldız şeklindeki başlık çıkarıldığında son sıkma işlemi başarılı olarak işaretlenir. Sıkılmamış kalan cıvata sayısı toplamın %5'ini geçmemelidir. İnşaat sektöründe, ilk sıkma ve son sıkma cıvatalarını ayırt etmek için sıklıkla renk işaretleme yöntemi kullanılır. Örneğin, ilk sıkma için beyaz, son sıkma için ise kırmızı kullanılır; bu sayede sıkma işleminin atlanması önlenir. Alan kısıtlılığı olan yerlerde, doğru tork iletimini sağlamak için uzatılmış lokma anahtar kullanılmalıdır. Lokmanın uzunluğu genellikle cıvatanın çapının 1,5 katını geçmemelidir. Çelik yapıların cıvata bağlantısında, sürtünme yüzeylerinin işlenmesi, bağlantı noktalarının kaymazlık performansını sağlamanın kilit bir unsurudur. Standartlara göre, temas yüzeylerinin kuru ve temiz tutulması gerekmektedir. Yağ lekeleri, pas veya boya kalıntıları kesinlikle yasaktır. Yağmurlu günlerde inşaat sırasında nem geçirmez önlemler alınmalıdır. Sürtünme yüzeyinin işleme yöntemleri arasında kumlama (şok püskürtme), tel fırça ile temizleme vb. yer almaktadır. Yüzey pürüzlülüğü Ra=25-75μm'ye ulaşmalı ve kayma önleyici katsayının test değeri, tasarım değerinin 1,13 katından az olmamalıdır.Örneğin, Sa2.5 sınıfı kumlama işleminden sonra sürtünme yüzeyinin kaymazlık katsayısı istikrarlı bir şekilde 0,45'in üzerine çıkabilirken, sadece tel fırça ile temizlendiğinde bu değer 0,35'in altına düşebilir. Yapım sırasında, ikincil kirlenmeyi veya hasarı önlemek için sürtünme yüzeyinin korunmasına özel dikkat gösterilmelidir. Herhangi bir çizik veya kaynak cüruf sıçraması, bağlantı noktasının taşıma kapasitesinde %15 ila %20 oranında azalmaya yol açabilir. Yerinde kaynaklı bağlantı noktaları için, şartnamede, ısıdan etkilenen bölgenin sürtünme yüzeyinin performansını değiştirmesini önlemek amacıyla, kaynak işlemi alanı ile cıvata bağlantı yüzeyi arasındaki mesafenin 100 mm'den fazla olması gerektiği belirtilmiştir. Kabul aşaması, çelik yapı cıvata montajının kalite kontrolü için son savunma hattıdır. Standartlar, her önemli noktada birden fazla denetim yapılmasını gerektirir. İçin yüksek mukavemetli cıvata Bağlantı noktalarında, düğüm sayısının %10'unda tork nokta kontrolleri yapılmalıdır. Tork yöntemiyle tespit yapılırken, nihai sıkma torkunun sapması ±%10'u geçmemelidir. Tork-kesme cıvatalarının kabul edilebilirliği, doğrudan erik çiçeği şeklindeki baş kısmının kırılmasıyla belirlenir. Kırılmayan cıvataların oranı %5 içinde tutulmalı ve açıkta kalan diş uzunluğu 2 ila 3 tur arasında muhafaza edilmelidir. Kayma önleyici katsayı testi zorunlu bir muayene maddesidir. Yükleme testlerinde çift sürtünme test numuneleri kullanılır ve ortalama değer tasarım değerinin 1,13 katından az olmamalıdır. Tek bir test numunesinin minimum değeri de tasarım değerinden az olmamalıdır. Normal cıvata bağlantıları için kontrol edilmesi gereken en önemli noktalar, conta ayarlarının çift conta prensibine uygun olup olmadığı, cıvata yerleştirme yönlerinin düzgün olup olmadığı ve bağlantı plakasının boşluğunu tespit etmek için bir kalınlık ölçer kullanılmasıdır. Boşluk 1 mm'yi aşarsa, bir ayar contası takılması gerekir. Tork algılama değerleri, sürtünme yüzeyi işlem koşulları ve cıvata sıkma sırası gibi temel bilgiler de dahil olmak üzere tüm kabul verileri yazılı olarak kaydedilmelidir; bu veriler proje kabulünün yasal dayanağını oluşturacaktır.