-
1ISPITNA PITANJA IZ PREDMETAMETALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE
deo 1Opti deo i spojna sredstva
1. KARAKTERISTIKE METALNIH KONSTRUKCIJA (istorijat, prednosti
inedostaci, primena)
Metalne konstrukcije u graevinarstvu se izrauju prvenstveno od
elika (legura gvoa i ugljenika) i, uznatno manjoj meri, od legura
aluminijuma. Teite ovog kursa je na elinim konstrukcijama. eline
konstrukcije se pored graevinarstva koriste i u drugim
industrijskim granama (auto industrija,brodogradnja, avio
industrija...).
Primena elinih konstrukcija u graevinarstvu:Zgradarstvo-sportske
dvorane ,izlobene hale, viespratne zgrade, industrijske hale,
krvovi stadiona,hangari...Mostogradnja-drumski mostovi, elezniki
mostovi, kombinovani mostovi, peaki mostovi...
Specijalne (inenjerske) konstrukcije Antenski stubovi, Stubovi
dalekovoda, Industrijski dimnjaci, Silosi, Rezervoari, Cevovodi,
Ofor patforme,
Kratak istorijat metalnih konstrukcija 1735. g osvojen je
postupak dobijanja sirovog gvoa, 1777-79. izvedena je most preko
reke Severn u Engleskoj kao prva graevinska konstrukcija od
sirovoggvoa. Most je luni raspona 30,8 m, a i danas je u upotrebi
kao peaki most.
Prve eline konstrukcije 1855. god. Henri Besemer je pronaao
postupak za dobijanje elika u krukastim peima (konvertorima) 1874.
god. zavren je most Sent Luis preko reke Misisipi (SAD) kao prva
znaajna konstrukcija odelika. Most je luni sa rasponima preko 150
m.
Pozitivne osobine (prednosti) elinih konstrukcija: Visoke
vrednosti mehanikih karakteristika, Male dimenzije i teine
elemenata, Industrijalizovana proizvodnja visok kvalitet, Laka
manipulacija, transport i montaa, Lake i jeftinije fundiranje,
Manja osetljivost na seizmike uticaje, Fleksibilnost i
adaptibilnost, Mogunost demontae i trajna vrednost, Laka i
jednostana sanacija i rekonstrukcija.
-
2Nedostaci elinih konstrukcijaOsetljivost na dejstvo
korozije.Osetljivost na dejstvo poara.Potreba za kvalifikovanijom
radnom snagom.
2. UGLJENIK U ELIKU
elik je legura gvoa (Fe) i ugljenika (C). Sadraj ugljenika se
kree od 0,05-1,7%. Konsrukcioni elici imaju manje od 0,25%
ugljenika. Sadraj ugljenika bitno utie na karakteristike elika.
Atomi C su znatno manji od atoma Fe i uglavljuju se u kristalnu
reetku (vie kod-reetke); U eliku se C javlja i u vidu karbida gvoa
(Fe3C) cementita ili u vidu meavine Fe i cementita kojase naziva
perlit;
3. MEHANIKE KARAKTERISTIKE ELIKA
Najvanije karakteristike za proraun konstrukcija; granica
razvlaenja fy vrstoa na zatezanje fu modul elastinosti E Puasonov
koefcijent izduenje pri lomu kontrakcija (ilavost) zapreminska
masa
Neke bitne konstante materijala
E = 210000 MPa (21000 kN/cm2) = 0,3G = E/(2(1+)) = 81000 MPa
(8100 kN/cm2) = 7850 kg/m3 = 1,2 10-5 1/oC
4. ISPITIVANJE METALA NA ZATEZANJE
Odreuju se najvanije mehanike karakeristike: granica elastinsti
- fe granica razvlaenja - fy vrstoa na zatezanje - fu modul
elastinosti - E izduenje pri lomu kontrakcija poprenog preska
Uzorci (epruvete) za ispitivanje
-
3Dijagrami za razliite elike
Izduenje pri lomu
Kontrakcija poprenog preseka
Izduenje pri lomu i kontrakcija poprenog preseka supokazatelji
duktilosti i ilavosti materijala!
-
45. OZNAAVANJE ELIKA (opte, elici sa utvrenim mehanikim
osobinama, elicisa utvrenim hemijskim sastavom i mehanikim
osobinama)
Oznaavanje elika je visoko standardizovano.Usvojen je Evropski
sistem oznaavanja.Novi sistem za oznaavanje elika
Slovni simbol osnovne oznake kod specifinih elikaG za liveni
elikS za konstrukcioni elik (S235, S275, S355 ...)B za betonske
elike (B500 ...)P za elik za opremu pod pritiskom (P265, P355 ...)E
za elik za mehanike konstrukcije (E295, ...)Y za elik za
prednaprezanje betona (Y1770 ...)
Za eline konstrukcije u graevinarstvi koriste se preteno
konstrukcioni elici (nelegirani,niskougljenini elici).
-
56. VRSTE ELINIH PROIZVODA I NJIHOVA PRIMENA (vrue valjani
proizvodi,limovi, hladno oblikovani proizvodi, materijal za
spajanje .)Oblici osnovnih proizvoda eliana
Proizvodi eliana se ne koriste kao gotovi proizvodi za izradu
elinih konstrukcija.Oni su u stvari poluproizvodi koji se dodato
prerauju (najee deformacijom).
Prerada elika deformacijomPostupci obrade su: valjanje, kovanje,
presovanje i izvlaenje.Najvie se primenjuje valjanje (90%).Valjanje
moe biti u vruem stanju (vrue valjani proizvodi), hladnom stanju
(hladno oblikovani proizvodi).
Valjanje u vruem stanju Valjanje u vruem (toplom) stanju (vrue
valjanje) se najee primenjuje. Poluproizvodi se zagrevaju na
1200-1300 oC testasto stanje. Zagrejani element (polufabrikat) se
proputa kroz seriju valjaka (i preko 70). Postepeno se
smanjujenjegova debljina. Valjci mogu da budu ravni ili
profilisani. Vruim valjanjem se pobljava kvalitet elika
(usitnjavaju se zrna njegove strukture). Prvom operacijom valjanja
se ingoti prevode u osnovne oblike, a potom se dobijaju finalni
proizvodi(limovi, profili,...).
Standardni vrue valjani proizodiMogu da se podele na etiri
grupe: tapasti proizvodi, Limovi, Profilisani nosai, uplji
profili.
LimoviPrema debljini se dele na: fine limove t < 3 mm srednje
limove i 3 < t < 4,75 mm grube limove t > 4,75 mm.Prema
obredi povrine dele se na:
-
6 glatke (ravne), rebraste, bradaviaste i perforirane.
Profilisani nosai1. U profili2. I profili sa uskim noicama: I
(IPN) i IPE profili.3. I profili sa irokim noicama: HEA, HEB, HEM,
HD
Hladno oblikovani proizvodiDobijaju se: hladnim valjanjem ravne
trake previjanjem ravne trake pritiskom (u posebnim alatimaDele se
na: hladno oblikovane profile (otvorenog ili zatvorenog preseka)
hladno oblikovane profilisane limove
Ostali proizvodi Automatski zavareni profili; Saasti i olakani
nosai; Uad i kablovi Reetkasta gazita (rost) Istegnuti metal
-
77. OSNOVE I METODE PRORAUNA ELINIH KONSTRUKCIJA
(metodadoputenih napona i metoda graninih stanja)
Osnove prorauna elinih konstrukcijaOsnovni kriterijum je
pouzdanost koja se ogleda kroz: sigurnost konstrukcija sa
odgovarajuim stepenom sigurnosti mora da bude sposobna da prihvati
svaoptereenja koja e se javiti tokom njenog veka (kontrola napona,
stabilnosti,...); funkcionalost konstrukcija mora da omogui
normalno funkcionisanje objekta shodno njegovojnameni (kontrola
deformacija i vibracija); trajnost - faktori od uticaja su izbor i
kvalitet materijala, kvalitet izvoakih radova,
konstrukcijskooblikovanje, nivo odravanja objekta (korozija, zamor
matrijala,)
Metode prorauna
Prema teoriji doputenih napona deterministiki pristup;
zastupljen u domaim propisima;
Prema teoriji graniih stanja poluprobabilistiki pristup;
zastupljen u veini savremenih propisa (Evrokod);
8. PRORAUN PREMA TEORIJI DOPUTENIH NAPONA
Standardom se definiu (propisuju) odreeni sluajevi (kombinacije)
optereenja i odgovarjuidoputeni naponi koji ne smeju biti
prekoraeni! Kriterijum za iscrpljenje nosivosti je dostizanje
granice razvlaenja (fy). Doputeni naponi se odreuju (determiniu) na
osnovu jedinstvenih koeficijenata sigurnosti () kojimse deli napon
na granici razvlaenja (fy). Zasniva se na Teoriji elastinosti i u
pogledu prorauna uticaja u elementima konstrukcije
(globalnaanaliza) i u pogledu dimenzionisanja preseka i elemenata
(lokalna analiza). Pored kontrole napona obavezna je i kontrola
deformacija.
9. SLUAJEVI OPTEREENJA I sluaj optereenja osnovno optereenje
(sopstvena teina, stalno optereenje, sneg, korisnooptereenje,
saobraajno optereenje,...) II sluaj optereenja osnovno + dopunsko
optereenje (dopunska optereenja su: vetar,temperatura, sile koenja,
boni udari,...) III sluaj optereenja osnovno + dopunsko + izuzetno
optereenje (izuzetna optereenja su: udarvozila, seizmiki uticaju,
poar...)
-
810. OBINI ZAVRTNJEVI (opte, oblici i vrste zavrtnjeva)
Predosti zavrtnjeva u odnosu na zakivke
ujednaen kvalitet (industrijska proizvodnja),jednostavnija
oprema i jeftinija radna snaga za ugradnju,nezavisnost u odnosu na
vremenske uslove,bra ugradnja imanja cena.
Oblik i dimenzije obinih zavrtnjeva:
M12,M16,M20,M22,M24,M27,M30
Podela prema tanosti izrade:
a)Obraeni (upasovani) zavrtnjevi,
b) Neobraeni (neupasovani) zavrtnjevi
-
Zavrtanj M20 obraen zavrtanj neobraen zavrtanj
nominalni prenik d = 20 mm d = 20 mmprenik tela zavrtnja d= 21
mm (za proraun) d= 20 mmprenik rupe d0= 21 mm d0= 21 mm
Specifini oblici zavrtnjeva
a)zavrtnjevi sa unutranjom estougaonom glavom;b)zavrtnjevi sa
uputenom glavom;c)zavrtnjevi bez navrtke;d)konusni zavrtnjevi.
11. OBINI ZAVRTNJEVI (klase vrstoe i obeleavanje u tehnikoj
dokumentaciji)
Oznaavanje zavrtnjeva
Oznaka treba da sadri informacije o:vrsti navoja (M ili
),preniku zavrtnja (d),duini zavrtnja (l),kvalitetu materijala od
koga je izraen istandardu po kome je zavrtanj izraen.
Mdxl...k.(JUS M.B1.068)Primer:M20x100...5.6
Prikazivanje zavrtnjeva na crt9
eima :
-
10
Klase vrstoe zavrnjeva:
Klasa vrstoe definie kvalitet elika od kog su zavrtnjevi
izraeni, odnosno njegove mehanikekarakteristike:fu vrstoa na
zatezanje ify granica razvlaenja.
Klasa vrstoe se oznaava sa dva broja razdvojena takom!
Znaenje oznake klase vrstoe
Broj na prvommestu predstavlja stoti deo vrstoe na zatezanje u
MPa:
fu/ 100.
Broj na drugom mestu predstavlja desetostruki odnos granice
razvlaenja i vrstoe na zatezanje:
10 ( fy/fu).
Obini zavrtnjevi se izrauju u sledeim klasama vrstoe:4.6, 4.8,
5.6, 5.8, i 6.8.
12. RAD VEZA SA OBINIM ZAVRTNJEVIMA
Vrste spojeva sa zavrtnjevima:
Smiui spojevi (SS) i smiui spojevi sa tanim naleganjem (SST) kod
kojih se sila prenosi smicanjemtela zavrtnja;Zateui spojevi(ZS) kod
kojih se sila prenosi zatezanjem tela zavrtnja iKombinovani
spojevi(KS) istovremeno smicanje i zatezanje.
Podela zavrtnjeva prema funkciji
Statiki zavrtnjeviuestvuju u prenoenju sila koje deluju na mestu
veze ili nastavka;
-
11
Konstruktivni zavrtnjeviusvajaju se iz konstruktivnih razlga,
kao to su ukrupnjavanje delova,obrazovanje popreog preseka,
prijanjanje razliitih elemenata...
-
12
13. NOSIVOST ZAVRTNJEVA NA SMICANJE
Nosivost zavrtnjeva na smicanje:
m- senost zavrtnja,Av,1 - povrina poprenog preseka tela
zavrtnja,tdop - doputen napon smicanja id - prenik zavrtnja.
Kod obraenih zavrtnjeva umesto prenika zavrtnja (d) treba uzeti
prenik rupe (d0)!
14. NOSIVOST ZAVRTNJEVA NA PRITISAK PO OMOTAU RUPE
Nosivost zavrtnjeva na pritisak po omotau rupe:
minb - minimalna povrina kontakta izmeu tela zavrtnja i omotaa
rupe;d - prenik tela zavrtnja;mint - minimalna debljina limova koji
su optereeni u istom pravcu;b, - dopdoputen napon pritiska po
omotau rupe.Kod obraenih zavrtnjeva umesto prenika zavrtnja (d)
treba uzeti prenik rupe (d0)!
-
15. NOSIVOST ZAVRTNJEVA NA ZATEZANJE
Nosivost zavrtnjeva na zatezanjeZavisi od:kvaliteta materijala
ipovrine ispitnog preseka (As)
Doputena sila zatezanja:
As - povrina ispitnog preseka zavrtnja,t - dopdoputen napon
zatezanja za zavrtnjeve.
Nosivost obraenih i neobraenih zavrtnjeva na zatezanje je
ista!
16. KOMBINOVANO NAPREZANJE (ZATEZANJE I SMICANJE)
OBINIHZAVRTNJEVA
Zavrtnjevi koji su istovremeno optereeni na smicanje i
zatezanje.Pored pojedinanih kontrola nosivostina smicanje i
zatezanje potrebno je proveriti i interaktivno dejstvo smicanja i
zatezanja!
Kontrole naprezanja:
Smicanje :
Zatezanje :
KombinovanoNaprezanje :13
-
14
17. SLABLJENJE KONSTRUKCIONIH ELEMENATA RUPAMA ZASPOJNA
SREDSTVA
Kod zategnutih elemenata uzima se u obzir slabljenje rupama za
zavrtnjeve
-
18. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (opte, oblik i dimenzije)
Visokovredni zavrtnjeviOsnovni problem kod veza sa obinim
zavrtnjevima je zazor izmeu tela zavrtnja i rupe.Obini zavrtnjevi
nisu pogodni za veze u dinamikim konstrukcijama.Deformacije veza sa
obinim zavrtnjevima su reativno velike zbog ponitenja zazora i
izduenjatela zavrtnja.
Karakteristike visokovrednih zavrtnjevaVisok kvaliet osnovnog
materijala (granica razvlaenja od 640 do 1080 MPa);Mogunost
prednaprezanja;Drugaije ponaanje veza sa prednapregnutim
visokovrednim zavrtnjevima;Mogunost primene kod dinamiki op ereenih
konstrukcija.Neto sporija ugradnja.
Prednosti visokovrednih u odnosu naVea nosivost,Manja
deformabilnost veze,Manja naprezanja u osnovnom materSpreeno je
nekontrolisano odvrtanje
Nedostatcineto vea cena,posebna obrada tarnih povrina,kontrola
kvaliteta na gradiltu,
Kratak istorijatPoetak primene u SAD-u 1948 (zamPrvi propisi iz
ove oblasti 1951.U Evropi prva primena 1952.Kod nas 1964 na HE
erdap.Proklizavanje!
Oblik i dimenzije visokovrednih zavrtnjeva
Osnovne dimenzije standardnihvisokovrednih zavrtnjeva :
Oznaka dimenzijeM12,M16,M20,M22,M24M27,M30.t15
obine zavrtnjeve
ijalu na mestu neto preseka (prenoenje sile putem
trenja),navrtke.
ena dotrajalih zakivaka na mostovima),
-
16
19. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (klase vrstoe i obeleavanje u
tehnikojdokumentaciji)
Obeleavanje visokovrednih zavrtnjeva:
Klase vrstoe:
-
17
20. PONAANJE VEZA SA PREDNAPREGNUTIM VISOKOVREDNIMZAVRTNJEVIMA
(smiui spojevi)
Ponaanje prednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva u smiuim
spojevimaPrednaprezanjem se u zavrtnjevima javlja sila zatezanja, a
u kontaktnom spoju naponpritiska;Sila trenja izmeu limova zavisi od
napona pritiska i hrapavosti (trenja) kontktnih povri;Prenoenje
sila se ostvaruje trenjem;Koncentracija napona u neto preseku je
manja nego kod veza sa neprednapregnutmzavtnjevima;
Tok sila kod prednapregnutih zavrtnjeva:
Proklizavanje:
Kada je sila u zavrtnju manja od sile trenja koja se angauje u
spoju, nema reltivnih pomeranjaizmeu limova, a sile se prenose
trenjem;Nakon dostizanja sile trenja dolazi do naglog pomeranja
(proklizavanje) izmeu elemenata(ponitava se zazor);Proklizavanjem
ne dolazi do iscrpljenja nosivosti zavrtnja, ve on poinje da
radikao obianzavrtanj na smicanje i pritisak omotaa rupe.Granino
stanje nosivosti prednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva se dostie
smicanjem telazavrtnja ili gnjeenjem omotaa rupeProklizavanjem
dolazi do znaajnih deformacija koje je poeljno izbei (koncentracije
napona,zamor materijala);Proklizavanje se moe tretirati kao granino
stanje upotrebljivosti;
-
Evrokod 3 razlikuje dve kategorije spojeva (veza):B otporne na
proklizavanje pri GSU (SLS)C otporne na proklizavanje pri GSN
(ULS)
21. PRORAUN NOSIVOSTI VISOKOVREDNIH ZAVRTNJEVA USMIUIM
SPOJEVIMA
Potrebno je proveriti:
nosivost na proklizavanje, pri graninom stanju
upotrebljivosti;nosivost na smicanje i pritisak po omotau rupe, pri
graninom stanju nosivosti;Prema naim propisima ne dozvoljava se
proklizavanje pri eksploatacionom optereenju (konceptdoputenih
napona)!
Nosivost prednapregnutih zavrtnjeva na proklizavanje Fs,dop:
m - broj tarnih ravni (kao senost kod obinih zavrtnjeva),Fp -
sila predn prezanja, - koeficijent2 - koeficijent
Neophodne ko
V1 - maksimalFs,dop - nosivoFb,dop - nosiv
Neophodne kospojevima::a18
trenja,sigurnosti.
ntrole nosivosti kod prednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva u
tarnim spojevima::
na sila u jednom zavrtnju,st na proklizavanje,
ost na pritisak po omotau rupe.
ntrole nosivosti kod neprednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva
u smiuim
-
19
V1 - maksimalna sila u jednom zavrtnju,Fv,dop - nosivost
zavrtnja na smicanje,Fb,dop - nosivost na pritisak po omotau
rupe.
Nosivost obraenih prednapregnutih zavrtnjeva u tarnom spoju
Fvs,dop::
Fv,dop - nosivost obraenog zavrtnja na smicanje i pritisak po
omotau rupe;Fs,dop - nosivost zavrtnja na proklizavanje;
22. PRORAUN NOSIVOSTI VISOKOVREDNIH ZAVRTNJEVA NAZATEZANJE
Kontrola nosivosti: Nt,1< Ft,dopNt,1 - sila zatezanja u
posmatranom zavrtnju.
Proraun nosivosti neprednapregnutihVVZ na zatezanje:
23. PRORAUN NOSIVOSTI PREDNAPREGNUTIH VISOKOVREDNIHZAVRTNJEVA U
KOMBINOVANIM SPOJEVIMA
-
Proraun nosivosti prednapregntih visokovrednih zavrtnjevma u
kombinovanim spojevima
Neobraeni VVZ:
Obr
Pra
VeMimosVeslu
Vez
SavPor
Opt20
aeni VVZ:
24. KONSTRUISANJE VEZA SA ZAVRTNJEVIMA I ZAKIVCIMA (optapravila,
odreivanje prenika spojnog sredstva, raspored zakivaka i
zavrtnjevau vezi)
vila za konstruisanje veza sa zavrtnjevima i zakivcma:
ze i nastavci treba da budu simetrini!nimalan broj zavrtnjeva
(zakivaka) sa jedne strane spoja je 2 u zgradarstvu, a 3
utogradnji.ze na preklop sa 1 zakivkom nisu dozvoljene, a veze sa 1
zavrtnjom se koriste samo u izuzetnimajevima;
e na preklop sa jednim zavrtnjem
ijanje spojnog sredstva (zavrtnja)!ed smicanja i savijanja u
zavrtnju se javlja i zatezanje!
imalan prenik zavrtnja:
-
21
Pravilnim izborom prenika zavrtnja dobija se uravnoteen odnos
nosivosti na smicanje i pritisakpo omotau rupe!
ts,min minimalna debljina jednog od elemenata koji se
spajaju
Raspored zavrtnjeva u vezi oznake:
e - rastojenje izmeu susednih zavrtnjeva;e1 - rastojanje izmeu
zavrtnja i ivice lima u pravcu delovanja sile;e2 - rastojanje izmeu
zavrtnja i ivice lima upravno na pravac delovanja sile
-
22
25. ZAVARIVANJE (opti pojmovi i definicije)
ta je zavarivanje?
Tehnoloki postupak spajanja istih ili slinih metala; Na visokim
temperaturama tope se osnovni i dodatni materijal, dolazi do
njihovog meanja isjedinjavanja (fizikog i hemijskog); Hlaenjem ove
meavine dolazi do ovravanja i nastaje av kao materijalni
kontinuitet; Zavarivanjem nastaje kontinualan spoj;
Primena zavarivanja u graevinskim konstrukcijama
Izrada osnovnih elemenata konstrukcije (I, U, Lprofili,
sanduasti profili, kruni profili...); Izrada sklopova specifinih
konstrukcija (ortotropne ploe kod mostova,...); Izrada veza izmeu
elemenata konstrukcije; (samostalno ili u kombinaciji sa
zavrtnjevima) Ojaanje elemenata konstrukcije (adaptacije i
sanacije);
26. ZAVARIVANJE (prednosti i nedostatci)Prednosti
zavarivanja
1. Materijalan kontinuitet (pravilan tok sila);
-
23
2. Smanjenje ukupne teine konstrukcije (lake veze, mogunst
variranja debljine elemenata);3. Bra izrada u radionici (nema
buenja);4. Nema slabljenja elemenata rupama za spojna sredstva;5.
Manja deformabilnost veza, a samim tim i konstrukcije;6. Velike
mogunosti konstrukcijskog oblikovanja;7. Vodonepropusnost spojeva8.
Estetski aspekt;
Nedostatci
Kvalifikovana radna snaga; Kontrola kvaliteta spojeva u
radionici i na gradilitu; Osetljivost na klimatske uslove na
gradilitu (temperatura, vetar); Vea osetljivost na dejstvo poara;
Zavarene veze nisu montano-demontane;
27. ZAVARIVANJE (osnovni pojmovi u zavarivanju)Osnovni pojmovi
Osnovni materijal; Dodatni materijal (elektroda ili ica); Spoj
meusobni poloaj delova koji se spajaju; av materijalizovano mesto
spajanja; ZUT Zona Uticaja Toplote; ljeb prostor u koji se deponuje
dodatni materijal; Zavar
-
24
a) avovi iz jednog zavarab) avovi iz vie podunih zavarac) avovi
izvie poprenih zavara
Zavarljivost
Zavarljivost je sposobnost metala da se moe spajati
zavarivanjem; Operativna zavarljivost mogunost ostvarenja
materijalnog kontnuiteta; Metalurka zavarljivost dobijanje ava
zahtevanog kvaliteta Konstruktivna zavarljivost sposobnost ava da
se pod optereenjem ponaa kao osnovnimaterijal;
Osnovni principi pri projektovanju
Veze i nastavci jednostavni za izvoenje (pre svega izvodljivi!);
Izbegavati teke poloaje zavarivanja (manja efikasnost, loiji
kvalitet); Racionalan izbor kontrole kvaliteta zavarenih
spojeva;
28. ZAVARIVANJE (vrste spojeva i avova)
Vrste spojeva:
sueoni spojevi; ugaoni ili T spojevi; preklopni spojevi
Vrste avova
Sueoni avovi sa punom penetracijom; Sueoni avovi sa deliminom
penetracijom; Ugaoni avovi; avovi u rupama; ep avovi; Uljebljeni
avovi;
29. SUEONI AVOVI SA PUNOM PENETRACIJOM (opte, osnovni elementi
ava,vrste sueonih avova, oblici ljebova)
Elementi koji se spajaju lee u istoj ravni;
~ovo su elementi sa istom i razlicitom debljinomzavareni
-
25
Vrste sueonih avova I avovi bez obrade ivica, t =1-5 mm, V i
1/2V avovi t = 5-15 mm, X avovi dvostruki V avovi, t = 12-35 mm, K
avovi ugaoni spojevi, t >10 mm, U avovi posebna obrada, t >25
mm, J avovi ugaoni spojevi, t >15 mm.
30. UGAONI AVOVI (opte, osnovni elementi ava, isprekidani
avovi)
Elementi koji se spajaju su pod uglom razliitim od 180.
-
U
M
OMMMM
3
O
326
gaoni avovi
Nije potreba posebna obrada ivica;Primenjuju se za ugaone i
preklopne spojeve;Dodatni materijal se deponuje u korito koje
obrazuju elementi (limovi) koji se spajaju;Tok sila je drugaiji
nego kod sueonih avova;Drugaiji postupak prorauna;Mogu biti
kontinualni ili isprekidani;
inimalne i maksimalne dimenzije ugaonih avova:
snovne dimenzije su debljina (a) i duina (l) ava.inimalna
debljina ava je amin = 3 mmaksimalna debljina ava je amax= 0,7tmin
(izuzetno, kod upljih profila, amax= tmin);aksimalna duina ava je
lmax=100a.inimalna duina ava je lmin= 6a ili 40 mm.
1. DODATNI MATERIJALI ZA ZAVARIVANJE (opte, oblone elektrode,
elektrodneice)
Dodatni materijal je metal koji se topi, mea sa rastopljenim
osnovnim materijalom i ispunjavaljeb ava;Moe da bude u vidu:
obloene electrode ili elektrodne ice;Mora da poseduje odgovarujue
mehanike i metalurke karakteristike;
bloene electrode
Sastoje se od metalnog jezgra (1) i obloge ili plata (2);Prenik
jezgra (d) zavisi od debljine ava i moe biti 2 2,5 3,2 4 ili 5 mm,
a duina (l) je 200, 300,50 ili 450 mm;Na jednom kraju elektrode
nema obloge kako bi se uspostavilo strujno kolo;
-
27
Zahevi koje treba da ispunjava obloena elektroda:
Lako uspostavljanje elektrinog luka Lako ponovo uspostavljanje
luka pri njegovom prekidu, Ravnomerno topljenje jezgra i obloge u
toku zavarivanja, Dobro ispunjenje ljeba i formiranje ava, Dobro
uvarivanje osnovnog materijala, Dobijanje ava odreenog kvaliteta
bez greaka, Zavarivanje u svim poloajima, Visoka produktivnost
zavarivanja, Lako odvajanje troske sa ohlaenog ava, Lako
skladitenje na suvom mestu bez promene osobina
Uloga obloge u procesu zavarivanja
Vri jonizaciju gasa u lektrinom luku kao bi se obezbedila
stabilnost elektrinog luka (K, Ca, Ba,Li...); Stvara zatitnu
atmosferu oko luka i rastopa; Stvara trosku preko rastopa; Dovodi
legirajue elemente u rastop koji slue za dezoksidaciju i
denitratizaciju (Mn, Al, Si, ...);
Elektrodne ice Kontinualne, metalne elektrode za poluautomatsko
i automatsko zavarivanje; Mogu da budu: punjene ili pune; Punjene
elektrodne ice se sastoje od metalnog cilindra i jezgra od metalnog
i mineraog praha;
Punjene elektrodne ice
Metalni cilindar se izrauje od hladno valjnih traka koje se
povijaju i ispunjavaju prahom;Prah ima istu ulogu kao i obloga kod
obloenih elektroda;Izrauju se u dimenzijama d = 1,2 1,6 2,4 3,2 4 i
5 mm;
-
28
Pune elektrodne ice Izrauju se od hladno vuenih ili hladno
valjanih ica punog poprenog preseka; Primenju se za zavarivanje
MIG, MAG ili EPP postupkom; Presvlae se tankim slojem bakra radi
antikorozione zatite;
32. GREKE U AVOVIMA (vrste greaka, uzroci nastanka greaka u
avovima)
Greke se prema svojoj prirodi mogu podeliti na:
Dimenzionalne greke ili greke oblika; Strukturne greke ili greke
kompaktnosti;
Dimenzionalne greke u avovima:Nedovoljno ispunjavanje ljeba
(1),Preveliko nadvienje ava (2),Neprovaren koren ava(3)Prokapine na
mestu korena ava (4),Otar prelaz izmeu ava i osnovnog materijala
(5),Zarez naivici ava (6), Denivelacija elemenata u ljebu
(7),Krateri na poetku i kraju ava (8) i Rupiavostpovrine ava
(9).
Strukturne greke u avovimaGasne pore (10a),Rasuti mehuri (10b),
Mehuri u lancu (10c), Nalepljivanje (11), Grekeprovarivanja korena
(12), Ukljuci troske (13), Podune i poprene prsline (14).
Greke predstavljaju materijalni diskontinuitet; Dolazi do
koncentracija napona u zoni ava; Nisu sve greke istog znaaja,
odnosno iste opasnosti; Stepen rizika zavisi od: vrste greke, naina
naprezanja i karaktera optereenja; Dimenzionalne greke su vidljive
golim okom i neke od njih se mogu korigovati;
-
29
Klasifikacija greaka prema Meunarodnom institutu za
zavarivanje:
100 Prsline;200 Poroznost i druge upljine;300 Razliiti
ukljuci;400 Greke nalepljivanja i neprovaren koren;500 Greke
oblika;600 Ostale greke;
33. KONTROLA KVALITETA ZAVARENIH SPOJEVA
Obim i vrsta kontrole avova zavise od: naina, karaktera i
intenziteta naprezanja, kao i odznaaja spoja u konstrukciji i
vanosti same konstrukcije; Treba izabrati optimalan nivo kontrole
kvaliteta avova imajui u vidu tehnike i ekonomskepokazatelje;
Vrste kontrole kvaliteta avova:
Vizuelna kontrola - vre je kvalifikovana lica;mogu se otkriti
samo dimenzionalne greke;koristese pomona sredstva - abloni;
Radiografska kontrola - materijali u zavisnosti od svoje gustine
i debljine, apsorbuju razliitukoliinu rendgenskih ili gama zraka
koji kroz njih prolaze;ukoliko zrak prolazi kroz poru iliprslinu on
semanje apsorbuje, pa izaziva jae eksponiranje foto-emulzije;ta
mesta su na radiogramu tamnija odostalih"zdravih" delova ava;pored
rendgenskih zraka koriste se i izotopi koji emituju gama
zrake(iridijum, kobalt i cezijum);postupak radiografske kontrole se
primenjuje i u radionici i nagradilitu;za terenske uslove bolji su
ureaji na bazi izotopa (laki su i ne koriste el.struju);postupak je
izuzetno precizan i koristi se za veoma vane spojeve
ikonstrukcije;radiografski snimak (radiogram) trajni document o
kvalitetu zavarenog spoja;koristise kod elinih i konstrukcija od Al
legura;za vee debljine (vie od 50mm) koriste se izotopi, a za
Alrendgenski zraci;
Ultrazvuna kontrola - zasniva se na injenici da je brzina
prostiranja ultrazvunih talasa krozodreenu sredinu konstantna (elik
v = 5850 m/s; Al v = 6300 m/s);svaki diskontinuitet
(pora,ukljuak,...) izaziva poremeaj promena brzine i intenziteta
talasa, primenjuju se ultrazvunitalasi visoke frekvencije 0,5 - 15
MHz;primenjuju se dve ultrazvune metode:
1. Metoda prozvuavanja;2. Eho metoda
Magnetska kontrola;
Penetracijska kontrola;
Razlikuju se tri kvaliteta sueonih avova:
S ili specijal (B) I kvalitet (C) II kvalitet (D)
-
Za svaki kvalitet ava zahteva se odreen stepen kontrole
kvaliteta!
avovi S-kvaliteta moraju da zadovolje sledee uslove: da su
vizuelno ujednaenog kvaliteta, jedri, bez naprslina, da nemaju
greaka na poetku i kraju ava, da su eventualna nadvienja i zarezi
obrueni i to u pravcu toka sila, da je koren ava dobro oien i
ponovo zavaren, da je radiografska kontrola izvrena na itavoj duini
ava (100%).
avovi I-kvaliteta nije potrebno da se obruse eventualna
nadvienja, radiografska kontrola na 50% duine ava.avovi
II-kvaliteta ne zahteva se primen
34. PRORAUN N
Osnovne pretpostavk zanemaruju se konc zanemaruju se sopst
uticaji u avovima se dimenzije sueonih Primena polaznih i za
Odreivanje napona u
- normalni napon
- smiui napon
- uporedni napon30
a radiografske kontrole.
OSIVOSTI ZAVARENIH SPOJEVA (proraun sueonih avova)
e:entracije napona;veni (zaostali) naponi;odreuju kao u osnovnom
materijalu;
avova su jednake dimenzijama osnovnog materijala (a=tmin);vrnih
ploica:
sueonim avovima:
-
Doputen napon za sueone avove (sb,w,dop)
k - koeficijent kvaliteta;sdop - doputen napon za osnovni
materijal;
Koeficijent kvaliteta k zavisi od: kvaliteta ava; vrste
napezanja; vrste elika;
Dokaz nasivosti sueonih avova:
35. PRORAUN NOSIVOSTI ZAVARENIH SPOJEVA (proraun ugaonih
avova)
Komponente napona u ugaonim avovima:
- n normalni napon koji deluje upravno na ravan s-VII napon
smicanja koji deluje u pravcu ava;-V ~ napon smicanja koji deluje
upravno na av;31
poja;
-
32
Kontrola nosivosti ugaonih avova:
Uporedni napon su je vektorski zbir svih komponentalnih napona u
avu! Doputeni naponi za ugaone avove sw,dop
Primena ugaonih avova
Aksijalno optereeni elementi: spojevi na preklop i ugaoni
spojevi.Veze kod elemenata optereenih na savijanje;Kombinovano
napregnuti elementi;
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih spojeva na
preklop,poduni (boni) ugaoniavovi:
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih spojeva na
preklop. Popreni (eoni) ugaoniavovi
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih spojeva na
preklop - kosi ugaoni avovi:
-
33
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih elemenata u
ugaonim spojevima:
36. KONSTRUISANJE ZAVARENIH SPOJEVA
Lako izvoenje zavarenog spoja (spoj pristupaan,poloaj
zavarivanja to jednostavniji); Primenuuobiajenih postupaka
zavarivanja. Izvoenje avova sa to manjim dimenzijama. Pravilan
izborvrste i kvaliteta ava. Ravnomeran tok sila. Male deformacije
usled zavarivanja; Prihvatljivevrednost sopstvenih napona.
Treba izbegavati: Debele limove i debele avove; Nagomilavanje
avova na jednom mestu; Otre prelaze i naglediskontinitete kod
dinamiki optereenih konstrukcija; Montane nastavke u zavarenoj
izradi; Teke poloaje zavarivanja; Komplikovane detalje;
37. KOMPATIBILNOST RAZLIITIH SPOJNIH SREDSTAVA U VEZI
Ne mogu se sva spojna sredstva meusobno kombinovati u istoj
vezi; Razliita krutost spojnih sredstava onemoguava ravnomernu
raspodelu sila; Primena razliitih spojnih sredstava u istoj vezi,
uglavnom kod sanacija i kod specifinihkonstrukcijskih sistema;
Ne mogu se kombinovati
-
34
1. Zakivci i obini (neupasovani) zavrtnjevi,2. Neupasovani
zavrtnjevi i prednapregnuti visokovredni zavtrnjevi,3. Neupasovani
zavrtnjevi i zavarivanje,4. Prednapregnuti visokovredni zavrtnjevi
i obini (neupasovani) zavrtnjevi sa zazorom veim od0,3 mm,5.
Prednapregnuti visokovredni zavrtnjevi i zavarivanje kod dinamiki
optereenih konstrukcija,osim kod elemenata optereenih na savijanje
(nosaa).6. Sueoni i ugaoni avovi kod dinamikog optereenja.