תיאור מפורט של חיבורי בריח מבנה פלדה

ברגי מבנה פלדה שונים באופן משמעותי מהברגים מכניים רגילים בצורות חיבור, מנגנוני נשיאת כוח ותהליכי בנייה. על פי דרגות הלחץ, תנאי השירות ודרישות התכנון, חיבורים בהנדסת מבנה פלדה מחולקים בעיקר לשתי קטגוריות: חיבורי בריח רגילים וחיבורי בריח בעלי חוזק גבוה. כל סוג חיבור משתנה מאוד בדרישות הדיוק, תקני קוטר החור, עקרונות נשיאת כוח ותרחישים ישימים.

1. חיבורי בריח רגילים

ברגים רגילים מסווגים לשלוש דרגות דיוק A, B ו-C בהתבסס על דיוק ייצור. דרגות A ו-B הן ברגים מעודנים, בעוד שדרגה C היא בורג מחוספס. אלא אם צוין אחרת, ברגים גסים בדרגה C מאומצים כברירת מחדל עבור חיבורים קונבנציונליים בבניין מבני פלדה. מבחינת צורה ומבנה, ברגים רגילים כוללים ברגי ראש משושה, ברגים דו-קצויים, ברגי ראש שקוע וסוגים נוספים.

ברגים גסים בדרגה C כוללים דיוק עיבוד נמוך ומרווח קיר גדול. הם משמשים בעיקר להרכבה מוקדמת של סדנאות מבנה פלדה, הידוק מראש של רכיבים משומרים, מיקום וקיבוע זמני לפני ההתקנה הרשמית של ברגים בעלי חוזק גבוה, וקיבוע זמני לפני ריתוך צמתים. בשימוש כברגים קבועים, הם יהיו מהודקים במלואם לאחר יישור הרכיבים, עם אמצעים אמינים למניעת התרופפות המצוידים כדי למנוע התרופפות וקיזוז במהלך הבנייה.

1.1 ברגים מעודנים (דרגה A/B)

ברגים מעודניםבעלי דיוק עיבוד גבוה, סובלנות ברגים קטנה ומרווח הרכבה מינימלי, משיגים התאמה הדוקה בין מוט הבורג לחור הבורג. יש להם דרישות מחמירות לדיוק יצירת חורים ודיוק עיבוד מוט ברגים והם יושיבו על ידי הקשה עדינה במקום דפיקה אלימה במהלך ההתקנה. ברגים מעודנים מתאימים לחיבורים מבניים מדויקים הדורשים פירוק והרכבה תכופים או שאינם מסוגלים לנתק. הם מיושמים בעיקר בהרכבת ציוד מכני ולעתים רחוקות משתמשים בהם בבניית מבני פלדה.

2. חיבורי ברגים בעלי חוזק גבוה

על פי מצבי תכנון מכניים, ברגים בעלי חוזק גבוה למבני פלדה מחולקים לסוג חיכוך וסוג מיסב. שני הסוגים זהים בחומר, במפרט ובמאפיינים המכניים, ונבדלים זה מזה רק בקריטריונים לשליטה בהחלקה בתכנון ובמנגנוני שיפוט כשלים. במונחים של צורות מבניות, הם מסווגים לברגי משושה גדולים בעלי חוזק גבוה וברגים בעלי חוזק גבוה מסוג פתיל.

2.1 חיבור בורג בעל חוזק גבוה מסוג חיכוך

ברגים בעלי חוזק גבוה מסוג חיכוך לוחות חיבור קומפקטיים באמצעות כוח קדם-מתח של בריח ומעבירים עומסים חיצוניים על ידי חיכוך סטטי הנוצר על משטח המגע של לוחות פלדה. אסור להחליק במפרק החיבור, והברגים אינם נושאים כוח גזירה. כל החלקה על פני הצלחת נחשבת ככשל בחיבור. כדי לשפר את מקדם החיכוך, ניתן לטפל במשטח המגע של רכיבי פלדה על ידי התזת חול והתזת ירייה ליצירת משטח חלוד אחיד, המשפר את עמידות ההחלקה ומייעל את סידור הברגים. קוטר חור ההרכבה של ברגים בעלי חוזק גבוה מסוג חיכוך גדול ב-1.5 מ"מ עד 2.0 מ"מ מקוטר הבורג הנומינלי.

2.2 חיבור בורג בעל חוזק גבוה מסוג מיסבים

ברגים בעלי חוזק גבוה מעבירים עומסים בהסתמך על חיכוך פני הלוח בתנאי עבודה רגילים. כאשר העומס חורג מיכולת נשיאת החיכוך, מותרת החלקה קלה של מפרקים, והמתח נשא ומועבר במשותף על ידי התנגדות הגזירה של מוטות הברגים ולחץ המיסב של קירות חור הצלחת. מצבי הכשל שלו תואמים לאלה של ברגים רגילים, כלומר כשל בגזירה של בורג או כשל בריסוק נושאי פלדה. קוטר חור ההרכבה של ברגים בעלי חוזק גבוה מסוג מיסבים גדול ב-1.0 מ"מ עד 1.5 מ"מ מקוטר הבורג הנומינלי. מכונות קידוח CNC ומנעולי מקדחה מקבלים עדיפות לקידוח חורים מדויק כדי להבטיח דיוק במיקום החורים.

הבדלי הליבה בין שני סוגי הברגים בעלי חוזק גבוה: ברגים מסוג חיכוך מאמצים קריטריון עיצובי ללא החלקה עם מרווח בטיחות ויציבות גבוהים יותר, המתאימים למבנים בעומס רטט, עומס דינמי ותנאי נשיאת עומס עיקריים; ברגים מסוג מיסבים מאפשרים החלקה מוגבלת וכוללים כושר נשיאה גבוה יותר, ישים למבני עומס סטטי.

2.3 מכלול בורג משושה גדול בעל חוזק גבוה

מכלול בריח משושה גדול שלם מורכב מבורג אחד בעל חוזק גבוה, אום אחד ושתי דסקיות.

לפני הבנייה הרשמית, משתמשים בברגים גסים לקיבוע זמני ויישור מדויק של רכיבים. לאחר הכיול, הברגים הגסים בקבוצת הברגים מוחלפים בברגים בעלי חוזק גבוה ברצף מהמרכז לשני הצדדים, ולאחר מכן הידוק ראשוני, הידוק חוזר והידוק סופי. מכונת כביסה אחת תותקן בכל צד של מוט הבורג במהלך ההרכבה.

תקני מומנט בנייה: מומנט ההידוק הראשוני הוא 50% ממומנט ההידוק הסופי; מומנט ההידוק החוזר שווה למומנט ההידוק הסופי, מה שמבטל את פערי ההרכבה ומייחד את כוח המתח הקדם של הבורג. נוסחת החישוב של מומנט הידוק סופי: Tc=K×Pc×d. איפה: Tc=מומנט הידוק סופי (N·m); K=מקדם מומנט; Pc=כוח קדם-מתח של בנייה (kN); d=קוטר בורג נומינלי (מ"מ). יש לכייל מפתחות מומנט לפני כל שימוש כדי להבטיח דיוק בבנייה.

2.4 מכלול בורג בעל חוזק גבוה מסוג Torshear

סוג גזירה מלאהבורג בעל חוזק גבוה המכלול מורכב מבורג אחד, אום אחד ומכונת כביסה אחת, כאשר רק מכונת כביסה אחת מותקנת בצד האגוז במקום דסקיות דו-צדדיות.

נוסחת החישוב של מומנט הידוק ראשוני: Tc=0.065×Pc×d. איפה: Tc=מומנט הידוק ראשוני (N·m); Pc=כוח קדם-מתח בנייה (kN); d=קוטר בורג נומינלי (מ"מ). מפתח גזירה מיוחד מאומץ להידוק סופי, אשר יושלם לאחר שזנב פריחת השזיף בקצה הבורג מתפתל. ברגי Torshear כוללים יכולת שליטה באיכות בנייה גבוהה, עם פיקוח איכותי המתמקד בבדיקה של כל התהליך ובבקרת תהליך.