3 ساخت و ساز پیچی یا جوشی
تصمیم گیری در مورد اینکه از اتصالات پیچی یا جوشی در روند ساخت شاهتیرها و خرپاها استفاده شود عمدتا بستگی به ترجیح مشتری یا سازنده دارد. اتصالات جوشی یک خرپای ساده با ظاهری جذاب تر ایجاد می کند که جرم کمتری نسبت به حالت پیچی داشته و راحت تر می توان آن را رنگ آمیزی کرد. با این وجود، تولیدکننده ممکن است ترجیح دهد که از اتصالات پیچی و استفاده کند، چرا که کارگاه آن مجهز به دستگاه پانچ یا حفاری اتوماتیک است. خرپاهای پیچی بسیار ساده تر و سریع تر مونتاژ می شوند شوند، زیرا آنها نیازی به صفحات مورد نیاز برای جوشکاری ندارند. همچنین آنها نیازی به چرخانده شدن برای دسترسی به گوشه های دور از دسترس برای جوشکاری ندارند. ضعف یک عضو کششی با اتصالات پیچی این است که سطح مقطع موثر با توجه به اندازه سوراخ پیچ ها کاهش می یابد. برای سفارش تیرچه فولادی با جان باز کلیک کنید.
4 اعضای افقی و اعضای تشکیل دهنده جان مقطع
انتخاب سطح مقطع برای اعضای افقی و اعضای تشکیل دهنده جان به نیرویی که باید منتقل شود و اینکه آیا قرار است از اتصالات پیچی یا جوشی استفاده شود بستگی دارد. سطح مقطع های معمول مورد استفاده در شکل 9.2، که به ترتیب نزولی قیمت لیست شده اند، آورده شده است. تمام این مقاطع هم می توانند به عنوان عضو افقی و هم عضو تشکیل دهنده جان مور استفاده قرار گیرند، به جز (b)، که به طور معمول تنها به عنوان یک المان افقی استفاده می شود. مقاطع المان های افقی (a)، (b)، (k)، (l) و (m) به طور معمول برای ساخت و ساز جوشی داده شده و مقاطع (a) و (c) تا (j) برای ساخت و ساز پیچی استفاده می شوند. مقاطع (e) تا (j) نیاز به صفحه اتصال دوبل دارند و برای شاهتیرهای بزرگتر استفاده می شوند. مقطع دو وجهی (c) هنگامی که به عنوان عضو تشکیل دهنده جان در شاهتیرهای بارگذاری شده تحت بارهای سنگین استفاده می شود این مزیت را دارد که نیاز به نصف تعداد پیچ برای اتصال دارد چرا که در انتهای عضو تحت برش دوبل قرار می گیرد. این یک عضو بسیار موثر است، به خصوص در فشار، اما مناسب محیط های خورنده نیست که به دلیل دشواری در نگ آمیزی سطوح بین زاویه ها است.
شاهتیرهای جوش داده شده با اعضای افقی تکی به جای دو وجهی و اعضای تشکیل دهنده تیرچه فولادی با جان باز بسیار ساده تر مونتاژ می شوند چرا که نیازی به چرخاندن سطح مقطع برای جوشکاری ندارند. ترکیبی از اعضای افقی T-شکل و اعضای تشکیل دهنده جان تک زاویه ای به طور ویژه ای کارآمد هستند، به خصوص هنگامی که صفحات اتصال نیاز نباشند. مناطقی که نیاز به اعضای دوبل دارد با نقطه چین نشان داده شده است. سطح مقطع (j) در هر دو بال نیاز به مقطع دوبل دارد و بنابراین هزینه ساخت آن بالا است. این مقطع فقط در شاهتیرهای بزرگ تحت بارگذاری های سنگین در طول دهانه زیاد استفاده می شود. استفاده از زاویه های ستاره دار با رنگ مشکی (در شکل 9.2 نشان داده نشده است) غیر اقتصادی است. اگر چه سطح مقطع ممکن است از نظر نسبت مقاومت جرمی کارآمد به نظر آید، استفاده از آن منوط به الزامات بندهای 19.1.4 و 19.1.5 از SABS 0162-1 است، که می گوید افزایش طول معادل موثر باید استفاده شود مگر در مواردی که از جوش یا اتصال پیچی اصطکاکی استفاده شده است. علاوه بر این، از آنجا که پیچ و مهره اتصال انتهایی تحت برش تکی هستند و به دلیل عرض سطح مقطع، صفحات اتصال بزرگتر مورد نیاز است.