Pornit proiecte de structuri metalice de peste mări, sudarea — nu proiectarea — este adesea cea mai mare durere de cap de la fața locului.
Suduri, sudori, inspecție suduri, preîncălzire pe vreme ploioasă și suduri efectuate sub presiunea programului: o problemă în orice etapă poate întârzia proiectul. În ultimele două decenii, îmbinările cu șuruburi de înaltă rezistență au devenit o alternativă din ce în ce mai comună în proiecte internaționale.
Acest articol explică de ce conexiunile cu șuruburi sunt adesea preferate din trei perspective: principii tehnice, execuție a proiectului și luare a deciziilor practice.
De ce să acordați prioritate șuruburilor? Perspectiva proprietarului proiectului
Fără sudare la fața locului, dependență mai mică de vreme
Elementele din oțel sunt sudate și acoperite în fabrică; la fața locului, echipajele doar fixează membrii împreună și îi ridică la locul lor. Sezoanele ploioase, umiditatea și vremea rece sunt mai puțin probabil să perturbe instalarea. Acesta este motivul principal pentru care soluțiile cu șuruburi sunt din ce în ce mai populare pe piețele variabile în funcție de vreme, cum ar fi Asia de Sud-Est, Africa și Orientul Mijlociu.
Cerințe mai mici de competențe la fața locului
Conexiunile cu șuruburi de înaltă rezistență necesită chei dinamometrice și proceduri standard de operare (SOP), mai degrabă decât sudori cu înaltă calificare.
Lipsa de sudori locali este frecventă în proiectele de peste mări, iar proprietarii se îngrijorează în mod natural de întârzieri. O soluție cu șuruburi elimină disponibilitatea și priceperea sudorului din calea critică.
Înregistrările de calitate clare
Pretensiunea șuruburilor, coeficientul de cuplu și factorul de alunecare pot fi măsurate cu instrumente din fabrică și la fața locului, creând înregistrări trasabile. Acest lucru facilitează, de asemenea, verificarea pentru supraveghetorii de șantier și pentru asigurători.
Calitatea sudurii depinde de abilitățile și inspecțiile sudorului, cum ar fi testarea radiografică (RT), testarea cu ultrasunete (UT) și testarea cu particule magnetice (MT), deci rezultatele pot varia mai mult.
Principii tehnice: cum transferă sarcinile conexiunilor cu șuruburi
Conexiuni cu alunecare critică vs. tip rulment
Conexiunile cu șuruburi de înaltă rezistență se împart în general în două categorii:
- Alunecare critică conexiunile transferă sarcina prin frecare între plăcile conectate. Pretensiune mai mare și un factor de alunecare mai mare măresc rezistența la alunecare.
- Tip rulment conexiunile permit mișcarea limitată între plăci și transferul sarcinii prin rulment între tija șurubului și peretele găurii. Ele pot suporta unele deformari.
Conexiunile critice de alunecare sunt comune în proiecte internaționale, deoarece limitează mișcarea, oferă o rigiditate ridicată și funcționează bine la sarcini dinamice.
Factorul de alunecare
Factorul de alunecare (μ) este un parametru cheie de proiectare pentru conexiunile cu șuruburi și depinde de pregătirea suprafeței plăcilor conectate.
| Standard | Pregătirea suprafeței | Factorul de alunecare |
| Standard chinezesc GB 50205 | Sablare + vopsea anorganică bogată în zinc | Aprox. 0,45–0,50 |
| AISC (standard SUA) | Clasa A (scara de moara) | 0.30 |
| AISC (standard SUA) | Clasa B (acoperire sablata, bogata in zinc) | 0.50 |
| EN 1090 (standard european) | Clasele de suprafață A–H | 0,30–0,50 |
Utilizați valoarea specificată de codul de proiectare aplicabil. Înainte de instalarea pe șantier, trebuie verificat factorul de alunecare- acesta este un articol de inspecție de rutină.
Pretensiune și grad de rezistență
| Standard | Nota | Rezistenta la tractiune (MPa) |
| Standard chinezesc GB/T 3077 | 10,9S | Aprox. 1.040 |
| AISC | A490 | Aprox. 1.040–1.100 |
| AISC | A325 | Aprox. 725–825 |
| EN 1993 | 10.9 | Aprox. 1.040 |
Clasa chinezească 10.9S și AISC A490 sunt într-un interval similar de rezistență la tracțiune (aproximativ 1.040 MPa), dar compoziția chimică, rezistența la impact și intervalul de grosime trebuie verificate în raport cu specificațiile proiectului.
Boltare vs. sudare: o comparație la nivel de proiect
| Aspect | Șuruburi de înaltă rezistență | Sudare la fața locului |
| Precizie de fabricație din fabrică | Control strict al toleranțelor poziției găurii | Înalt |
| Cerințe de muncă la fața locului | Operator cheie dinamometrică | Sudor calificat + NDT |
| Impactul vremii | Minimal | Sensibil la vânt, ploaie și umiditate |
| Program la fața locului | Scurtă (ridicare + strângere) | Lung (sudura + inspecție) |
| Inspecție de calitate | Verificarea cuplului (măsurabilă cu instrumentul) | UT/MT/RT (dependent de personal) |
| Reparație acoperire | Minimal | Retușare substanțială la articulații |
| Demontabil | Da | Nu |
| Cost | Șuruburi puțin mai scumpe | Forța de muncă și inspecția pot fi costisitoare |
| Aplicații tipice | Structuri primare/secundare și placare | Îmbinări de câmp de lungă durată și îmbinări arhitecturale expuse |
Pune aceste diferențe în termenii proiectului:
- Boltarea este în general mai favorabilă pentru risc de program.
- Oferte de sudare flexibilitate mai mare pentru îmbinări neobișnuite și unghiuri reglabile.
Proiectele internaționale folosesc adesea șuruburi pentru majoritatea conexiunilor și sudarea locală pentru detalii speciale.
Când este încă necesară sudarea?
Boltarea nu este o soluție universală. Sudarea poate fi totuși adecvată în trei cazuri tipice:
- Îmbinări îmbinate pe câmp în ferme cu deschidere lungă—membrii mari ar putea fi nevoiți să fie transportați în secțiuni din cauza restricțiilor de mărime de transport.
- Structuri temporare care vor fi ulterior îndepărtate—conexiunile cu șuruburi pot fi demontate, în timp ce îmbinările sudate nu pot fi separate fără tăiere.
- Îmbinări arhitecturale expuse cu cerințe estetice stricte—sudurile la sol pot crea un aspect fără sudură, în timp ce șuruburile rămân vizibile.
Aceste cazuri reprezintă o parte relativ mică din multe proiecte internaționale. Boltările pot fi utilizate pentru majoritatea structurilor primare și secundare și suporturilor de placare.
Protecție împotriva coroziunii: un avantaj mai puțin evident al șuruburilor
Reparațiile de acoperire pe site-uri de peste mări reprezintă o provocare comună. Îmbinările sudate necesită adesea retușuri de vopsire la fața locului, unde umiditatea, curățenia și variațiile de temperatură fac dificilă egalarea calității acoperirii din fabrică.
Cu conexiuni cu șuruburi, suprafețele de conectare pot fi acoperite din fabrică, reducând nevoia de retușare la fața locului. Acest lucru aduce beneficii proiectelor care implică transport maritim, programe lungi și climat tropical.
Acest lucru este relevant în special pentru proiectele de coastă expuse la pulverizare sărată, proiectele de deșert expuse la nisip suflat și instalațiile chimice expuse la atmosfere corozive.
Sfaturi practice pentru proprietarii de proiecte
În etapa de caiet de sarcini, clarificați trei elemente cu institutul de proiectare:
- Sarcina de lucru la sudare la fața locului—mai puțin de 30% din totalul muncii este un obiectiv rezonabil.
- sudare din fabrică -mai mult de 80% din sudarea conexiunii principale realizate în fabrică este o țintă rezonabilă.
- Calitățile și cantitățile de sudor necesare pe șantier—cu cât sunt necesari mai puțini sudori cu înaltă calificare, cu atât mai bine.
Toate cele trei întrebări indică aceeași prioritate: executabilitatea proiectului. În condiții de peste mări, o soluție care poate fi executată în mod fiabil este mai importantă decât una care este teoretic optimă.
Întrebări frecvente
Î1: Conexiunile cu șuruburi de înaltă rezistență sunt mai scumpe decât sudarea?
Șuruburile în sine pot costa puțin mai mult decât sudurile, dar prefabricarea din fabrică la scară reduce decalajul. Costurile totale ale proiectului pot fi similare; principalele diferențe sunt economiile de program și calitatea mai consistentă.
Î2: Toate proiectele internaționale ar trebui să acorde prioritate șuruburilor?
Nu. Sarpante lungi, structuri temporare și îmbinări arhitecturale expuse pot necesita în continuare sudare. Bolt pentru structuri primare si secundare cu sudare locală pentru detalii speciale este o combinație comună.
Î3: Soluțiile cu șuruburi impun constrângeri de dimensiunea transportului?
Da. Elementele conectate cu șuruburi pot fi livrat în secțiuni mai mari asamblate mai degrabă decât îmbinată la fața locului, astfel încât fiecare piesă este constrânsă de dimensiunile de transport. Livrările internaționale supradimensionate care utilizează containere deschise sau cu rack plat pot costa cu 30%-50% mai mult.
Î4: Pe ce se concentrează inspectorii când verifică îmbinările cu șuruburi?
Verificarea cuplului, verificarea factorului de alunecare și înregistrările unghiului final de strângere. Toate măsurătorile trebuie documentate.
Î5: O soluție cu șuruburi necesită un software de proiectare specific?
Nu este necesar niciun software special. Instrumentele obișnuite de proiectare a structurilor din oțel, cum ar fi PKPM, 3D3S, MIDAS și STAAD.Pro, acceptă calcule de conexiune cu șuruburi de înaltă rezistență.
Î6: Îmbinările cu șuruburi necesită întreținere periodică?
Da. Cuplul trebuie verificat periodic în medii cu temperaturi ridicate sau predispuse la vibrații cum ar fi centrale electrice, uzine chimice și fundații de echipamente. Pentru clădirile industriale obișnuite, reverificarea la fiecare 5-10 ani poate fi adecvată, în funcție de cerințele proiectului.
Ce înseamnă asta pentru proprietarii de proiecte
- Risc de program mai mic: dependență mai mică de disponibilitatea sudorului local, vreme și schimbările forței de muncă.
- Înregistrări clare de calitate: păstrați valorile cuplului, verificarea factorului de alunecare și înregistrările de strângere finală pentru fiecare conexiune.
- Cerințe mai mici de muncă la fața locului: Operatorii de chei dinamometrice instruiți pot prelua munca după 1-2 zile de instruire.
- Inspecție mai ușoară: conexiunile cu șuruburi sunt utilizate pe scară largă conform standardelor europene și americane, inclusiv EN 1993 și AISC 360.
Compensațiile sunt că șuruburile de înaltă rezistență costă puțin mai mult decât șuruburile obișnuite, iar fabricarea din fabrică necesită toleranțe mai strânse ale poziției găurii. Aceste costuri suplimentare sunt adesea compensate de o muncă mai scurtă la fața locului și de riscuri reduse.
Evaluarea unui proiect de export de structură din oțel? Contactați-ne:info@xzbesta.com.
