1
1. KARAKTERISTIKE METALNIH KONSTRUKCIJA (istorijat, prednosti i
nedostaci, primena) Metalne konstrukcije u graevinarstvu se izrauju
prvenstveno od elika (legura gvoa i ugljenika) i, u znatno 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 sirovog gvoa. 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 od elika. 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.
Nedostaci elinih konstrukcija
Osetljivost na dejstvo korozije.
Osetljivost na dejstvo poara.
Potreba za kvalifikovanijom radnom snagom.
2. OSNOVE METALURGIJE ELIKA (kristalna reetka, formiranje
zrnaste strukture, ugljenik u eliku)Fiziko-hemijske karakteristike
elika
Kristalna reetka
Zrnasta, kristalna mikrostruktura, pravilno rasprostranjeni
atomi gvoa, Kristalna reetka je kubna.
Moe da bude:
prostorno centrisana ili -reetka,
povrinski centrisana ili -reetka.
Formiranje zrnaste strukture
Hlaenjem se formiraju klice oko kojih se reaju atomi u tri
ortogonalna pravca;
Rast klica u pravcu najbreg odvoenja toplote;
Nastaje zrnasta struktura;
Termikim tretmanom i valjanjem moe se uticati na veliinu zrna.
Sitnija zrna - bolji kvalitet;.
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 koja se naziva perlit;3. MEHANIKE
KARAKTERISTIKE ELIKANajvanije 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)
= 0,3
G = E/(2(1+)) = 81000 MPa (8100 kN/cm2)
= 7850 kg/m3
= 1,2 10-5 1/oC4. 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
Dijagrami za razliite elike
Izduenje pri lomu
Kontrakcija poprenog preseka
Izduenje pri lomu i kontrakcija poprenog preseka su
pokazatelji duktilosti i ilavosti materijala!
5. VRSTE KONSTRUKCIONIH ELIKA (opte, konstrukcioni elici za optu
upotrebu, ostale vrste elika) Ugljenini elici su elici kod kojih je
ugljenik jedini legirajui element.Prema sadraju ugljenika ugljenini
elici se dele na:
niskougljenine (0,05 C 0,25 %),
srednjeugljenine (0,25 < C 0,60 %) i
visokougljenine (0,60 < C 1,70 %).
Pored ugljenika u eliku se uvek nalaze i neki pratei elementi
koji potiu iz procesa dobijanja elika.
Najee su to: Si, Mn, S, P, N, O, H.
Pratei elementi u eliku
Samo silicijum (Si) i mangan (Mn) imaju pozitivne osobine
(dezoksidanti).
Nepoeljni elementi su:
Sumpor (S) uzrokuje smanjenje ilavosti
Fosfor (P) jo vie smanjuje ilavost i dovodi do krupnozrne
strukture;
Azot (N) poveava tvrdou, ali i opasnost od krtog loma i
starenja.
Kiseonik (O) smanjuje ilavost.
Ovi elementi moraju se zadrati u propisanim granicama;
Poboljanje upotrebnih osobina elika
Usavravanje postupka proizvodnje elika
Legiranje
Termikom obradom
Hladnim oblikovanjem
Kombinacijom nekih prethodnih postupakaLegirani elici
Kada pored C postoji jo neki legirajui element onda se takvi
elici nazivaju legirani elici. Legiranje se ostvaruje dodavanjem
jednog ili vie elemenata pogodnih za ostvarenje odreenih svojstava
metala. Element koji ima dominantan uticaj je glavni legirajui
element.
Legirani elici se dele na:
niskolegirane (sadraj legirajuih elemenata do 2,5%),
srednjelegirane (sadraj legirajuih elemenata od 2,5% do 10%)
i
visokolegirane (sadraj legirajuih elemenata preko 10%).Glavni
legirajui elementi
Mn vri dezoksidaciju i desulfatizaciju. U veim koliinama (oko
4-5%) se dodaje elicima sa posebnim svojstvima. Umesto nikla se
dodaje nerajuim elicima
Si dezoksidacija. Preko 0,6% smatra se legirajuim. Poveava
plastinost i smanjuje osetljivost na zamor materijala. Jeftin
je.
Ni poveava mehanike karakteristike i smanjuje krtost. Poveava
ilavost na niskim temperaturama. Jedan je od najvanijih legirajuih
elemenata za nerajue, vatrootporne i nemagnetne elike. Vrlo je
skup.
Cr poboljava mehanike karakteristike. Legirajui je element za
nerajue, magnetne, vatrootporne elike)6. OZNAAVANJE ELIKA (opte,
elici sa utvrenim mehanikim osobinama, elici sa 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 elika
G za liveni elik
S 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).7. 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 deformacijom
Postupci 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 smanjuje njegova
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 proizodi
Mogu da se podele na etiri grupe:
tapasti proizvodi,
Limovi,
Profilisani nosai,
uplji profili.Limovi
Prema 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:
glatke (ravne),
rebraste,
bradaviaste i
perforirane.
Profilisani nosai
1. U profili
2. I profili sa uskim noicama:
I (IPN) i
IPE profili.
3. I profili sa irokim noicama: HEA, HEB, HEM, HDHladno
oblikovani proizvodi
Dobijaju se:
hladnim valjanjem ravne trake
previjanjem ravne trake pritiskom (u posebnim alatima
Dele 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
8. METODE PRORAUNA ELINIH KONSTRUKCIJA (metoda doputenih napona
i metoda graninih stanja)
Osnove prorauna elinih konstrukcija
Osnovni kriterijum je pouzdanost koja se ogleda kroz:
sigurnost konstrukcija sa odgovarajuim stepenom sigurnosti mora
da bude sposobna da prihvati sva optereenja koja e se javiti tokom
njenog veka (kontrola napona, stabilnosti,...);
funkcionalost konstrukcija mora da omogui normalno
funkcionisanje objekta shodno njegovoj nameni (kontrola deformacija
i vibracija);
trajnost - faktori od uticaja su izbor i kvalitet materijala,
kvalitet izvoakih radova, konstrukcijsko oblikovanje, 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);
Proraun prema teoriji doputenih napona
Standardom se definiu (propisuju) odreeni sluajevi (kombinacije)
optereenja i odgovarjui doputeni 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 () kojim se deli
napon na granici razvlaenja (fy).
Zasniva se na Teoriji elastinosti i u pogledu prorauna uticaja u
elementima konstrukcije (globalna analiza) i u
pogledu dimenzionisanja preseka i elemenata (lokalna
analiza).
Pored kontrole napona obavezna je i kontrola deformacija.
Sluajevi optereenja
I sluaj optereenja osnovno optereenje (sopstvena teina, stalno
optereenje, sneg, korisno optereenje, 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: udar vozila, seizmiki uticaju,
poar...)
Poluprobabilistiki koncept prorauna
Stohastika priroda glavnih parametara za proraun (dejstva,
svojstva materijala, geometrijski podaci);
Razvoj statistike i teorije verovatnoe;
Sluajno promenljive veliine se uvode u proraun preko odgovarajue
krive raspodele;
Proverava se da li je postignut zahtevani stepen sigurnosti;
Pojednostavljenje Gausova kriva raspodele usvojena za sve
sluajne promenljive;
Svi parametri od uticaja (optereenja, otpornost,...) se uvode u
proraun preko karakteristinih vrednosti;
Ovakav pristup se naziva poluprobabilistiki concept
prorauna;Teorija graninih stanja
Konstrukcija treba sa prihvatljivom verovatnoom da ostane
pogodna za upotrebu za koju je namenjena;
Stepen verovatnoe kojim se garantuje sigurnosti zavisi od
posledica koje lom konstrukcije moe izazvati;
Uvodi se u proraun i postelastina (plastina) otpornost
elika;
Parcijalni koeficijenti sigurnosti za dejstva i otpornost;
Granina stanje se dele na granina stanja nosivosti i granina
stanja upotrebljivosti;
Granina stanja nosivosti
gubitak statike ravnotee konstrukcije kao krutog tela,
lom konstrukcije ili njenog dela usled prekoraenja otpornosti
poprenog preseka ili veze,
gubitak stabilnosti elementa ili konstrukcije kao celine usled
efekata drugog reda,
prelazak sistema u potpuni ili delimini mehanizam formiranjem
plastinih zglobova, i
zamor materijala.
Granina stanja upotrebljivosti
Vezana su za funkcionalnost objekta;Uglavnom se odnose na:
deformacije konstrukcije ili njenog dela (elementa);
vibracije
Vrednosti doputenih deformacije zavise od namene konstrukcije,
odnosno posmatranog elementa; Pod deformacijama prvenstveno se
misli na ugibe (nosai), horizontalna pomeranja (stubovi) i
obrtanja.
Parcijalni koeficijenti sigurnosti se razlikuju za ULS i
SLS.
9. ZAKIVCI (oblici i dimenzije, obeleavanje u tehnikoj
dokumentaciji)
Vrste sredstava za vezu Mehanika spojna sredstva - zakivci-
zavrtnjevi epovi
Tehnoloki postupci spajanja - zavarivanje - lepljenjeVrste
zakivaka:1.Zakivci sa polukrnom glavom
2.Zakivci sa poluuputenom glavom3.Zakivci sa uputenom glavom
d=12,14.16.18.20,22,24,27,30,33
Oznaavanje zakivaka
10. ZAKIVCI (rad veze i proraun nosivosti)
Vrste spojeva Spojevi optereeni na smicanje (smiui spojevi)
optereenje upravno na osu zakivka; Spojevi optereeni na zatezanje
(zateui spojevi) optereenje u pravcu ose zakivka; Kombinovani
spojevi;Ne preporuuje se primena zakivaka u zateuim spojevima!Rad
zakovane veze :
I faza: trenje usled pritezanja veze koje je posledica
skupljanja zakivaka (deformacije 0,01 mm); II faza: elastine
deformacije usled smicanja zakivaka i pritiska po omotau rupe
(deformacije 0,1 do 0,15 mm); III faza: plastine deformacije
(deformacije 5 do 6 mm);
Mehanizmi loma kod smiuih spojeva 1. Lom smicanjem vrata
zakivka, 2. Lom neto preseka, 3. Lom gnjeenjem omotaa rupe, 4. Lom
cepanjem limaProraun nosivosti zakivaka u smiuim spojevima Osnovne
pretpostavke: zanemaruje se trenje, svi zakivci u vezi prenose isto
optereenje, napon smicanja u zakivku je konstantan, pritisak po
omotau rupe je konstantan, zanemaruje se savijanje i zatezanje
zakivka.Nosivost zakivaka u smiuim spojevima
Fv - nosivost zakivka na smicanjeFb - nosivost zakivka na
pritisak po omotau rupeNosivost zakivka na smicanje
m senost zakivka, Av,1 povrina vrata zakivka, dop doputen napon
smicanja i d0 prenik rupe za zakivak.Nosivost zakivaka na pritisak
po omotau rupe
minAb minimalna kontaktna povrina, b,dop doputen napon pritiska
po omotau rupe, mint minimalna debljina limova koji su optereeni u
istom pravcu.Nosivost zakivaka na zatezanje
t,dop doputen napon zatezanja i d0 prenik rupe za zakivak.11.
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 i
manja cena.
Oblik i dimenzije obinih zavrtnjeva:
M12,M16,M20,M22,M24,M27,M30Podela 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 mm
prenik rupe d0= 21 mm d0= 21 mm
Specifini oblici zavrtnjevaa)zavrtnjevi sa unutranjom
estougaonom glavom;b)zavrtnjevi sa uputenom glavom;c)zavrtnjevi bez
navrtke;d)konusni zavrtnjevi.
12. 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 i
standardu po kome je zavrtanj izraen.
Mdxl...k.(JUS M.B1.068)
Primer:M20x100...5.6
Prikazivanje zavrtnjeva na crteima :
Klase vrstoe zavrnjeva:Klasa vrstoe definie kvalitet elika od
kog su zavrtnjevi izraeni, odnosno njegove mehanike
karakteristike:
fu vrstoa na zatezanje i
fy 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.
13. RAD VEZA SA OBINIM ZAVRTNJEVIMA
Vrste spojeva sa zavrtnjevima:Smiui spojevi (SS) i smiui spojevi
sa tanim naleganjem (SST) kod kojih se sila prenosi smicanjem tela
zavrtnja;
Zateui spojevi(ZS) kod kojih se sila prenosi zatezanjem tela
zavrtnja i
Kombinovani spojevi(KS) istovremeno smicanje i zatezanje.
Podela zavrtnjeva prema funkcijiStatiki zavrtnjeviuestvuju u
prenoenju sila koje deluju na mestu veze ili nastavka;
Konstruktivni zavrtnjeviusvajaju se iz konstruktivnih razlga,
kao to su ukrupnjavanje delova, obrazovanje popreog preseka,
prijanjanje razliitih elemenata...
14. NOSIVOST ZAVRTNJEVA U SMIUIM SPOJEVIMAPoraun nosivosti
zavrtnjeva u smiuim spojevimaVidovi loma su kao kod smiuih spojeva
sa zakivcima:Lom smicanjem tela zakivka,
Lom gnjeenjem omotaa rupe,
Lom neto preseka i
Lom cepanjem lima.Lom smicanjem zavrtnjeva: Nosivost zavrtnjeva
u smiuim spojevima:
Fv - nosivost zavrtnja na smicanjeFb - nosivost zavrtnja na
pritisak po omotau rupeNosivost zavrtnjeva na smicanje:
msenost zavrtnja,
Av,1 - povrina poprenog preseka tela zavrtnja,
tdop - doputen napon smicanja i
d - prenik zavrtnja.Kod obraenih zavrtnjeva umesto prenika
zavrtnja (d) treba uzeti prenik rupe (d0)!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 zatezanje
Zavisi od:
kvaliteta materijala i
povrine 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) OBINIH ZAVRTNJEVAZavrtnjevi koji su istovremeno optereeni
na smicanje i zatezanje.Pored pojedinanih kontrola nosivosti na
smicanje i zatezanje potrebno je proveriti i interaktivno dejstvo
smicanja i zatezanja!Kontrole naprezanja:
Smicanje :Zatezanje :Kombinovano
Naprezanje :17. SLABLJENJE KONSTRUKCIONIH ELEMENATA RUPAMA ZA
SPOJNA SREDSTVA
18. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (opte, oblik i dimenzije)
Visokovredni zavrtnjevi
Osnovni 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 izduenja tela zavrtnja.Karakteristike
visokovrednih zavrtnjeva
Visok kvaliet osnovnog materijala (granica razvlaenja od 640 do
1080 MPa);
Mogunost prednaprezanja;
Drugaije ponaanje veza sa prednapregnutim visokovrednim
zavrtnjevima;
Mogunost primene kod dinamiki optereenih konstrukcija.
Neto sporija ugradnja.Prednosti visokovrednih u odnosu na obine
zavrtnjeve
Vea nosivost,
Manja deformabilnost veze,
Manja naprezanja u osnovnom materijalu na mestu neto preseka
(prenoenje sile putem trenja),
Spreeno je nekontrolisano odvrtanje navrtke.Nedostatci
neto vea cena,
posebna obrada tarnih povrina,
kontrola kvaliteta na gradiltu,Kratak istorijat
Poetak primene u SAD-u 1948 (zamena dotrajalih zakivaka na
mostovima),
Prvi propisi iz ove oblasti 1951.
U Evropi prva primena 1952.
Kod nas 1964 na HE erdap.
Proklizavanje!Oblik i dimenzije visokovrednih zavrtnjevaOsnovne
dimenzije standardnih visokovrednih zavrtnjeva :
Oznaka dimenzije M12,M16,M20,M22,M24 M27,M30.
19. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (klase vrstoe i obeleavanje u
tehnikoj dokumentaciji)
Obeleavanje visokovrednih zavrtnjeva:
Klase vrstoe:
20. PONAANJE VEZA SA PREDNAPREGNUTIM VISOKOVREDNIM ZAVRTNJEVIMA
(smiui spojevi)
Ponaanje prednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva u smiuim
spojevima
Prednaprezanjem se u zavrtnjevima javlja sila zatezanja, a u
kontaktnom spoju napon pritiska;
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
neprednapregnutm zavtnjevima;
Tok sila kod prednapregnutih zavrtnjeva:::
Proklizavanje:
Kada je sila u zavrtnju manja od sile trenja koja se angauje u
spoju, nema reltivnih pomeranja izmeu 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 obian zavrtanj na smicanje i pritisak omotaa
rupe.
Granino stanje nosivosti prednapregnutih visokovrednih
zavrtnjeva se dostie smicanjem tela zavrtnja ili gnjeenjem omotaa
rupe
Proklizavanjem 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)
Keoficijent koncentracije napona:
21. PONAANJE VEZA SA PREDNAPREGNUTIM VISOKOVREDNIM ZAVRTNJEVIMA
(zateui spojevi)
Razliito se ponaaju prednapregnuti i neprednapregnuti
visokovredni zavrtnjevi (VVZ).
Neprednapregnuti VVZ se ponaaju kao obini zavrtnjevi!
Efekat poluge:
Smanjenje efekta poluge pravilnim oblikovanjem veza:
Faze rada zateueg spoja sa prednapregnutim VVZ:
22. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (unoenje sile prednaprezanja)
Unoenje sile prednaprezanja
Pored sile zatezanja u zavrtnju se javljaju i sekundarni
neeljeni uticaji od torzije usled trenja izmeu navrtke i navoja i
izmeu navrke i podloke;
Naprezanje VVZ je sloeno.
Sila prednaprezanja se mora kontrolisati i ograniiti!
Sila prednaprezanja Fp:
f02 - tehnika granica razvlaenja;
A - spovrina ispitnog preseka;
1 - koeficijent pritezanja (redukcije);
Keoficijent pritezanja:
Koeficijent k zavisi od trenja izmeu navrtke i navoja.
Vrednosti definie proizvoa (k= 0,13 -0,17).
Ispitivanje na licu mesta pri ugradnji!
Postupci kontrolisanog unoenja sile prednapezanja
(pritezanja)
Merenje momenta uvrtanja (priteznja) navrtke pomou momentnog
kljua;
Merenje ugla okretanja navrtke;
Merenje momentnog impulsa;
Merenje izduenja zavrtnja;
Postupci sa indikatorskom podlokom;
Merenje momentnog impulsa
Primenjuje se pneumatski zateza sa vazduhom pod pritiskom.
Manja preciznost, pa se primenjuje kod manje znaajnijih
konstrukcija.
U kombinaciji sa momentnim kljuem pritezaje se vri za 70-80%
sile.
23. VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI (koeficijent trenja izmeu kontaktnih
povrina)
Koeficijent trenja
Zavisi od hrapavosti i stanja obrade kontaktnih (dodirnih)
povrina;
ienje mlazom abraziva
Povrine metala se izlau dejstvu kvarcnog peska (0,7-1,2 mm) ili
otroivinih metalnih opiljaka (0,3-0,5 mm) pod visokim pritiskom (7
bara).
Poeljna je zatita kontaktnih povrina protiv korozije.
Primenjuje se legura Al (AlMg5). Debljina sloja je 100-150 .
Zatitni sloj ne sme da smanji koeficijent trenja!
24. PRORAUN NOSIVOSTI VISOKOVREDNIH ZAVRTNJEVA U SMIUIM
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 (koncept doputenih napona)!
Nosivost prednapregnutih zavrtnjeva na proklizavanje Fs,dop:
m - broj tarnih ravni (kao senost kod obinih zavrtnjeva),
Fp - sila prednaprezanja,
- koeficijent trenja,
2 - koeficijent sigurnosti.
Neophodne kontrole nosivosti kod prednapregnutih visokovrednih
zavrtnjeva u tarnim spojevima::
V1 - maksimalna sila u jednom zavrtnju,
Fs,dop - nosivost na proklizavanje,
Fb,dop - nosivost na pritisak po omotau rupe.
Neophodne kontrole nosivosti kod neprednapregnutih visokovrednih
zavrtnjeva u smiuim spojevima::
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;
25. PRORAUN NOSIVOSTI VISOKOVREDNIH ZAVRTNJEVA NA ZATEZANJE
Kontrola nosivosti: Nt,1< Ft,dop
Nt,1 - sila zatezanja u posmatranom zavrtnju.
Proraun nosivosti neprednapregnutihVVZ na zatezanje:
26. PRORAUN NOSIVOSTI PREDNAPREGNUTIH VISOKOVREDNIH ZAVRTNJEVA U
KOMBINOVANIM SPOJEVIMA
Proraun nosivosti prednapregntih visokovrednih zavrtnjevma u
kombinovanim spojevima
Neobraeni VVZ:
Obraeni VVZ:
27. KONSTRUISANJE VEZA SA ZAVRTNJEVIMA I ZAKIVCIMA (opta
pravila, odreivanje prenika spojnog sredstva, raspored zakivaka i
zavrtnjeva u vezi)
Pravila za konstruisanje veza sa zavrtnjevima i zakivcma:
Veze i nastavci treba da budu simetrini!
Minimalan broj zavrtnjeva (zakivaka) sa jedne strane spoja je 2
u zgradarstvu, a 3 u mostogradnji.
Veze na preklop sa 1 zakivkom nisu dozvoljene, a veze sa 1
zavrtnjom se koriste samo u izuzetnim sluajevima;
Veze na preklop sa jednim zavrtnjem
Savijanje spojnog sredstva (zavrtnja)!
Pored smicanja i savijanja u zavrtnju se javlja i zatezanje!
Optimalan prenik zavrtnja:
Pravilnim izborom prenika zavrtnja dobija se uravnoteen odnos
nosivosti na smicanje i pritisak po 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
28. 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 i sjedinjavanja (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);
Prednosti zavarivanja
1. Materijalan kontinuitet (pravilan tok sila);
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 spojeva
8. 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;
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
a) avovi iz jednog zavara
b) avovi iz vie podunih zavara
c) 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 osnovni materijal;
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;
29. ZAVARIVANJE (vrste spojeva i avova)
Vrste spojeva: sueoni spojevi;
ugaoni ili T spojevi;
preklopni spojeviVrste avova Sueoni avovi sa punom
penetracijom;
Sueoni avovi sa deliminom penetracijom;
Ugaoni avovi;
avovi u rupama;
ep avovi;
Uljebljeni avovi;30. 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 debljinom zavareni
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.Ivana Vidi X Kua U
Jagodini!
Osnovni elementi sueonog ava:
Funkcija ljeba kod sueonih avova:
da omogui pristup elektrodi po itavoj debljini lima;
da omogui topljenje osnovnog materijala u zoni ava;
da formira korito za deponovanje meavine osnovnog i dodatnog
materijala;31. UGAONI AVOVI (opte, osnovni elementi ava,
isprekidani avovi)
Elementi koji se spajaju su pod uglom razliitim od 180.
Ugaoni 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;Osnovni elementi ugaonog
ava:
Minimalne i maksimalne dimenzije ugaonih avova:
Osnovne dimenzije su debljina (a) i duina (l) ava.
Minimalna debljina ava je amin = 3 mm
Maksimalna debljina ava je amax= 0,7tmin (izuzetno, kod upljih
profila, amax= tmin);
Maksimalna duina ava je lmax=100a.
Minimalna duina ava je lmin= 6a ili 40 mm.32. SUEONI AVOVI SA
DELIMINOM PENETRACIJOM, AVOVI U RUPI, EP AVOVI I ULJEBLJENI
AVOVI
Sueoni avovi sa deliminom penetracijom:
avovi u rupi:
ep avovi:
Uljebljeni avovi:
33. POLOAJI ZAVARIVANJA I OBELEAVANJE AVOVA U TEHNIKOJ
DOKUMENTACIJI
Moe da se definie na osnovu osnovnih pokazatelja:
ugao nagiba (a) i
ugao zaokreta (b)
Osnovni poloaji pri zavarivanjua) horizontalan ili poloen;
b) horizontalno-vertikalan;
c) vertikalan;
d) iznad glave
e) kos
Obeleavanje avova u tehnikoj dokumentaciji:
34. STRUKTURNE PROMENE U ZONI AVA
Karakteristine zone:1 Rastopljen dodatni materijal;
2 Rastopljen osnovni materijal;
3 Dugo na visokim temperaturama
(porast austenita);
4 Dugo zagrejana brzim hlaenjem
martenzitna struktura (trda i krta), a
sorim hlaenjem feritno-perlitna
struktura;
5 Rekristalizacija sitnozrna struktura;
6 Kratkotrajno zagrevanje poetak
rekristalizacije (razlaganje perlita);
7 Bez strukturnih promena;
35. ELEKTROLUNO ZAVARIVANJE SA OBLOENOM ELEKTRODOM
Postupci zavarivanja
Prema izvoru toplotne energije dele se na:
elektrotermike,
termohemijske,
mehanike i
ostale1 - Prikljuak na mreu el. energije
2 - Izvor struje
3 i 3a - Zavarivaki kablovi
4 - Dra elektrode
5 - Obloena elektroda
6 - Elektrini luk
7 - Komad koji se zavaruje
8 - Uzemljenje
Eletrini luk izmeu topljive elektrode i osnovnog materijala.
Temperatura 3000-4000 oC.
Elektroda se topi i mea sa rastopljenim osnovnim metalom.Uloga
obloge elektrode
U elekrini luk dovodi gasove koji omoguavaju njegovu
stabilnost;
titi elektrini luk od tetnih atmosferskih uticaja (gasova);
Prekriva rastop troskom i spreava njegovo brzo hlaenje;
Vri legiranje rastopa;
Kvalitet avova pri runom elektrolunom postupku zavarivanja
zavisi od:
vrste elektrode,
kvalifikovanosti i sposobnosti radnika (zavarivaa),
poloaja zavarivanja,
kvaliteta opreme i
vremenskih uslova.
Nedostatci runog elektrolunog zavarivanja
Lo uinak pri zavarivanju dugih i debelih avova.
Slab propust gustine struje (A/mm2) kroz icu elektrode zbog
njenog usijavanja, usled ega moe doi do otpadanja obloge
elektrode.
36. ELEKTROLUNO ZAVARIVANJE POD ZATITNIM PRAHOM (EPP)
1 - El. mrea
2 - Izvor struje
3 - Kablovi
4 - Kotur
5 - ica za zavarivanje
6 - Ureaj za dovod ice
7 - aura
8 - Zrnasti prah
9 - Rezervoar
10 - av
11 - Troska
12 - Osnovni materijal
Osnovne karakteristike EPP postupka zavarivanja Postupak sa
topljivom elektrodom;
Dodatni materijal je gola elektrodna ica debljine od 0,5 do 10
mm;
U rastopu elektrodne ice i praha odvijaju se metalurke
reakcije;
Preostali, nerastopljeni prah se usisava i vraa u rezervoar;
Prah ima ulogu kao obloga elektrode kod runog postpka; Ureaj za
zavarivanje se kree po voicama konstantnom brzinom 0,15-4,0
m/min;
Postupak zavarivanja je poluautomatski;
Primenjuje se kod dugakih, pravih avova (npr. puni limeni nosai,
ortotropna ploa,...), kod avova velike debljine (i do 80 mm);
Omoguava zavarivanje zavara velike debljine (30-40mm), a moe se
koristiti i bez ljeba;
Primenjuje se u radionikim uslovima u horizontalnom (poloenom)
poloaju;
Velika brzina zavarivanja (efikasnost);37. ELEKTROLUNO
ZAVARIVANJE ELEKTRODNOM ICOM U ZATITNOJ ATMOSFERI INERTNOG GASA
(MIG)
1 - Izvor jednosmerne struje 12 - Dovodne cevi za gas
2 Kablovi 13 - Elektrini luk
3 - Komadi koji se spajaju 14 - Dovod vode
4 Pitolj 15 - Odvod vode
5 - ica
6 - aura
7 - Kotur
8 - Boca
9 - Redukcioni ventil
10 - Greja
11 - Mera protoka gasa
Osnovne karakteristike MIG postupka Postupak sa topljivom
elektrodom;
Dodatni materijal je gola elektrodna ica;
Primanjuje se punjena elektrodna ica koja
u sebi sadri elemene za dezoksidaciju i metalurka poboljanja,
koji imju ulogu obloge (E) ili praka (EPP);
Postupak moe da bude runi, poluautomatski i automatski, a
zavarivanje je mogue u svim poloajima;
Primenjuje se za zavarivanje elika, nerajuih elika i Al
legura;
Pri zavarivanju Al-legura anoda (+) se vezuje za icu a katoda
(-) za osnovni materijal;
Kao inertni gas koristi se ist argon (skup) ili njegova meavina
sa malom koliinom (5%) CO2, O2 ili N2;
ist argon se koristi za Al legre;
38. ELEKTROLUNO ZAVARIVANJE ELEKTRODNOM ICOM U ZATITNOJ
ATMOSFERI AKTIVNOG GASA (MAG) 1 - Izvor jednosmerne struje
2 - Kablovi
3 - Komadi koji se spajaju
4 - Pitolj
5 - ica
6 - aura
7 - Kotur
8 - Boca
9 - Redukcioni ventil
10 - Greja
11 - Mera protoka gasa
12 - Dovodne cevi za gas
13 - Elektrini luk
14 - Dovod vode
15 - Odvod vode
Osnovne karakteristike MAG postupka
Jedina razlika u odnosu na MIG postupak je vrsta zatitnog
gasa;
Primenjuje se aktivi gas (CO2) koji je znatno jeftiniji od
argona;
Koristi se za zavarivanje niskougljeninih i niskolegiranih
elika;
Postupak sa CO2 se oznaava MAG-C i spada u najekonominije
postupke zavarivanja (niska cena - visoka
efikasnost);
Postupak je 2-3 puta ekikasniji od runog, ali je izgled ava neto
loiji;
Mogu se zavarivati limovi male i velike debljine;
Zbog velike kapljice mogui su vei otvori ljeba;
39. ELEKTROLUNO ZAVARIVANJE NETOPLJIVOM ELEKTRODOM U ZATITNOJ
ATMOSFERI INERTNOG GASA (TIG)
1 - Prikljuak na el. mreu
2 - Izvor struje
3 - Vodovi elektrine energije
4 - Komad koji se zavaruje
5 - Pitolj
6 - Netopljiva elektroda
7 - Dodatna ica za zavarivanje
8 - Boca za inertni gas
9 - Redukcioni ventil
10 - Mera pritiska gasa
11 - Dovod inertnog gasa
11 - Instalacije za inertni gas
12 - Dovod vode za hlaenje
13 - Odvod vode za hlaenje
14 Visokofrekv. generator
Osnovne karakteristike TIG postupka zavarivanja Postupak sa
netopljivom elektrodom;
Elektrini luk izmeu elektrode od tungstena ili volframa (prenika
1,6-5,4 mm) i osnovnog materijala;
Za zatitnu atmosferu se koristi inertni gas (argon ili
helijum);
Koristi se za zavarivanje Al-legura, visokolegiranih,
niskolegiranih i nelegiranih elika;
Dobijaju se homogeni avovi, dobrog izgleda i bez ukljuaka;
Preporuuju se za korene avove i za zavarivanje limova male
debljine 1-4 mm;
Primenjuje se i u hemijskoj, avio i nuklearnoj industriji;
40. DODATNI MATERIJALI ZA ZAVARIVANJE (opte, oblone elektrode,
elektrodne ice)
Dodatni materijal je metal koji se topi, mea sa rastopljenim
osnovnim materijalom i ispunjava ljeb ava;
Moe da bude u vidu: obloene electrode ili elektrodne ice;
Mora da poseduje odgovarujue mehanike i metalurke
karakteristike;Obloene 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, 350 ili 450 mm;
Na jednom kraju elektrode nema obloge kako bi se uspostavilo
strujno kolo;
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 osobinaUloga 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 iceMetalni 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;
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;
41. 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 na ivici ava (6),
Denivelacija elemenata u ljebu (7),Krateri na poetku i kraju ava
(8) i Rupiavost povrine ava (9).Strukturne greke u avovima
Gasne pore (10a),Rasuti mehuri (10b), Mehuri u lancu (10c),
Nalepljivanje (11), Greke provarivanja 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;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;
42. KONTROLA KVALITETA ZAVARENIH SPOJEVA
Obim i vrsta kontrole avova zavise od: naina, karaktera i
intenziteta naprezanja, kao i od znaaja spoja u konstrukciji i
vanosti same konstrukcije;
Treba izabrati optimalan nivo kontrole kvaliteta avova imajui u
vidu tehnike i ekonomske pokazatelje;Vrste kontrole kvaliteta
avova:
Vizuelna kontrola - vre je kvalifikovana lica;mogu se otkriti
samo dimenzionalne greke;koriste se pomona sredstva - abloni;
Radiografska kontrola - materijali u zavisnosti od svoje gustine i
debljine, apsorbuju razliitu koliinu rendgenskih ili gama zraka
koji kroz njih prolaze;ukoliko zrak prolazi kroz poru ili prslinu
on se
manje apsorbuje, pa izaziva jae eksponiranje foto-emulzije;ta
mesta su na radiogramu tamnija od ostalih
"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 na gradilitu;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 i konstrukcije;radiografski snimak
(radiogram) trajni document o kvalitetu zavarenog spoja;koristi se
kod elinih i konstrukcija od Al legura;za vee debljine (vie od
50mm) koriste se izotopi, a za Al rendgenski zraci; Ultrazvuna
kontrola - zasniva se na injenici da je brzina prostiranja
ultrazvunih talasa kroz odreenu 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
ultrazvuni talasi 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 primena radiografske kontrole.43. PRORAUN
NOSIVOSTI ZAVARENIH SPOJEVA (proraun sueonih avova)
Osnovne pretpostavke:
zanemaruju se koncentracije napona;
zanemaruju se sopstveni (zaostali) naponi;
uticaji u avovima se odreuju kao u osnovnom materijalu;
dimenzije sueonih avova su jednake dimenzijama osnovnog
materijala (a=tmin);Primena polaznih i zavrnih ploica:
Odreivanje napona u sueonim avovima:
- normalni napon- smiui napon- uporedni naponDoputen 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:44. PRORAUN NOSIVOSTI ZAVARENIH
SPOJEVA (proraun ugaonih avova)
Komponente napona u ugaonim avovima:
- n normalni napon koji deluje upravno na ravan spoja;
-VII napon smicanja koji deluje u pravcu ava;
-V~ napon smicanja koji deluje upravno na av;Kontrola nosivosti
ugaonih avova:
Uporedni napon su je vektorski zbir svih komponentalnih napona u
avu!
Doputeni naponi za ugaone avove sw,dopPrimena ugaonih
avovaAksijalno 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) ugaoni
avovi:
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih spojeva na
preklop. Popreni (eoni) ugaoni avovi
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih spojeva na
preklop - kosi ugaoni avovi:
Proraun ugaonih avova kod aksijalno optereenih elemenata u
ugaonim spojevima:
45. KONSTRUISANJE ZAVARENIH SPOJEVA
Lako izvoenje zavarenog spoja (spoj pristupaan,poloaj
zavarivanja to jednostavniji); Primenu uobiajenih postupaka
zavarivanja. Izvoenje avova sa to manjim dimenzijama. Pravilan
izbor vrste i kvaliteta ava. Ravnomeran tok sila. Male deformacije
usled zavarivanja; Prihvatljive vrednost sopstvenih napona.Treba
izbegavati: Debele limove i debele avove; Nagomilavanje avova na
jednom mestu; Otre prelaze i nagle diskontinitete kod dinamiki
optereenih konstrukcija; Montane nastavke u zavarenoj izradi; Teke
poloaje zavarivanja; Komplikovane detalje;46. 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 specifinih konstrukcijskih sistema;Ne mogu se
kombinovati1. 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 od 0,3 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.47. PRORAUN I
KONSTRUISANJE MONTANIH NASTAVAKA AKSIJALNO OPTEREENIH TAPOVA
OSTVARENIH ZAVRTNJEVIMA (proraun prema aksijalnoj sili
zatezanja)
Neophodnost spajanja elemenata u konstrukcionu celinu;
Nastavci spojevi elemenata istih ili slinih dimenzija;
Veze spojevi razliitih elemenata konstrukcije;Montani nastavci i
vezeNa dimenzije montanih komada utiu:
- gabariti transportnih sredstava (Ltr=12,5 m);
- kapacitet sredstava za podizanje;
- specifini uslovi montae (nepristupani predeli,...);
Mogu se ostvariti: Pomou zavrtnjeva;U zavarenoj izradi (ugaoni
ili sueoni avovi);Proraun montanog nastavaka tapaPrema merodavnoj
sili:
zatezanja (Nt) ili
pritiska (Nc) .
Prema povrini poprenog preseka (statiki pokriven nastavak
tapa);
Potrebno je proveriti (dimenzionisati) sve elemente koji
uestvuju u prenoenju sile.
Tri koraka pri proraunu:
kontrola napona u oslabljenom preseku i ojaanje preseka kod
zavarenih profila;
proraun podvezica;
proraun broja zavrtjeva;Raspodela sile zatezanja Nt
Sila se deli srazmerno povrini poprenog preseka na noice i
rebro;Proraun se vri posebo za noicu posebno za rebro;
U noici:U rebru:
Proraun nastavka noice
Odreivanje prenika spojnog sedstva (optd0 ,ts,min);Odreivanje
broja zavrtnjeva u jednom redu (po irini noice);Kontrola napona u
oslabljenom preseku:
Merodavan presek
Za kontrolu napona, odnosno ojaanje profila merodavan je neto
presek na mestu prvog,ili eventualno drugogreda zavrtnjeva, ukoliko
je broj zavrtnjeva u drugom redu vei nego u prvom; Merodavan presek
smaknut raspored
Ako su zavrtnjevi u smaknutom rasporedu takoe treba analizirati
i izlomljen cik-cakpresek;
Ojaanje noice kod zavarenih profila:
Proraun podvezicaDimenzionisanje podvezica se vri prema
merodavnom neto poprenom preseku;
Merodavan je uvek presek kroz poslednji red zavrtnjeva uz prekid
elementa;
Podvezice mogu da budu jednostrane (IPN) ili obostrane (IPE,
HEA, HEB, zavareni profili);
Dimenzije (debljina) podvezica odreuju se iz naponskog
uslova:
Odreivanje debljine podvezica na noicama:
Proraun broja zavrtnjeva:
Proraun nastavka rebra
Sve kontrole su iste kao kod nastavka noice:
-Kontrola oslabljenog, neto preseka na mestu veze,
-Dimenzionisanje podvezica,
-Odreivanje potrebnog broja zavrtnjeva.
Posebno treba odrediti prenik zavrtnjevana rebru, kao i njihov
raspored po visini rebra (broj zavrtnjeva u jednom redu);Kontrola
napona u oslabljenom preseku i ojaanje rebra:
Ojaanje rebra poveanjem njegove debljine:
Dimenzionsanje podvezica na rebru:
Proracun broja zavrtnjeva:
48. PRORAUN I KONSTRUISANJE MONTANIH NASTAVAKA AKSIJALNO
OPTEREENIH TAPOVA OSTVARENIH ZAVRTNJEVIMA (proraun prema povrini
poprenog preseka - statiki pokriven nastavak tapa)~ probaj da
naucis iz knjige...
49. PRORAUN I KONSTRUISANJE MONTANIH NASTAVAKA AKSIJALNO
PRITISNUTIH TAPOVA, OSTVARENIH ZAVRTNJEVIMA
Nije potrebna kontrola oslabljenog preseka, niti njegovo
ojaanje;Proraunavaju se samo podvezice i potreban broj
zavrtnjeva;Preraspodela sila na noice i rebro se vri kao kod
zategnutih tapova;Podvezice se dimenzioniu prema bruto povrini
poprenog preseka (A);
50. PRORAUN I KONSTRUISANJE NASTAVAKA UGAONIKA
Sila se deli na krake ugaonika srazmerno povrini poprenog
preseka. Proraun se vri posebno za svaki krak.51. PRORAUN I
KONSTRUISANJE NASTAVAKA TAPOVA SANDUASTOG POPRENOG PRESEKA
Problem zbog nepristupane unutranjosti profila;
Primenjuju se dve varijante:
1.Sanduasti presek se pretvara u I profil na mestu nastavka;
2.Na mestu montanog nastavka zadrava se ista geometrija poprenog
preseka;Pretvaranje sanduastog pofila u I profil na mestu
nastavka:
Montani nastavak sanduastog tapa bez promene oblika peseka na
mestu nastavka:Rupa se uvak predvia na donjoj noici. irina rupe
minimum 160 mm.Drugaiji proraun za gornju i donju noicu.57. PRORAUN
I KONSTRUISANJE ZGLOBNE VEZE SA PRIKLJUNIM UGAONICIMA
58. PRORAUN I KONSTRUISANJE ZGLOBNE VEZE SA EONOM PLOOM
59. PRORAUN I KONSTRUISANJE VEZA ZGLOBNE VEZE OSTVARENE POMOU
STOLICE
60. PRORAUN I KONSTRUISANJE KRUTE VEZE SA KONTINUITET
LAMELOM
Prostorna -reetka
9 atoma u jednom kristalu;
a =2,9 10-10 m
relativno visoka granica razvlaenja;
ograniene plastine deformacije;
Povrinska -reetka
14 atoma u jednom kristalu;
a =3,6 10-10 m
visoka granica razvlaenja;
vea gustina (broj atoma po jedinici zapremine)
znaajne plastine deformacije;
egzistira na visokim temperaturama (910-1390oC);
Lom cepanjem zavrtnja
PAGE 1
_1225491564.unknown
