Τα πριτσίνια αντικαταστάθηκαν με μπουλόνια υψηλής αντοχής ξεκινώντας από το 1960. Τα μπουλόνια είναι πιο ακριβά στην κατασκευή, αλλά η ικανότητα και τα εργαλεία που απαιτούνται για την εγκατάσταση και την αντικατάστασή τους είναι λιγότερο εξελιγμένα από αυτά που χρειάζονται τα πριτσίνια.
Το Historic Bridges δεν περιλαμβάνει γέφυρες που κατασκευάστηκαν μετά τη δεκαετία του 1970, επειδή ορίζει τις ιστορικές γέφυρες ως εκείνες που κατασκευάστηκαν με πριτσίνια.
(Οι σιδηρόδρομοι εξακολουθούν να έχουν παλιές γέφυρες ζευκτών επειδή δεν λαμβάνουν 80% χρηματοδότηση από την Ομοσπονδιακή Κυβέρνηση για νέες γέφυρες, όπως κάνουν οι κρατικές υπηρεσίες μεταφορών. Για τους σιδηροδρόμους, είναι φθηνότερο να συντηρηθεί μια γέφυρα ζευκτών παρά να την αντικαταστήσετε.)
Το πριτσίνωμα είναι έντασης εργασίας. Χρειάζεστε κάποιον να τα ζεστάνει μέχρι να είναι, κυριολεκτικά, κόκκινα. κάποιος να πιάσει ένα πριτσίνι και να το βάλει σε μια τρύπα. και κάποιος από την άλλη πλευρά να το σφυρηλατήσει σε ένα στρογγυλό κεφάλι. Απαιτούνται περισσότεροι εργάτες εάν χρειάζονται επιπλέον άτομα για να πιάσουν ένα πριτσίνι και να το πετάξουν στο επόμενο άτομο που βρίσκεται πιο κοντά στο εργοτάξιο. Δηλαδή, αν χρειάζεται ομάδα ρελέ ανάμεσα στο σφυρηλάτηση και τα πριτσίνια.
Σε αυτό το πρώτο βίντεο, ο δέκτης πιάνει κυριολεκτικά τα πριτσίνια στα γάντια του. Φαίνεται ότι και οι δύο πλευρές χρησιμοποιούν πνευματικά σφυριά. Αναρωτιέμαι τι συγχρονίζει τα χτυπήματα από τα σφυριά.
Εκτός από τη Rosie the Riveter, ο Καναδάς επέλεξε το πέταγμα των πριτσινιών ως παράδειγμα ότι μια γυναίκα μπορεί να κάνει σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να κάνει ένας άντρας εάν η χώρα βρίσκεται σε πόλεμο, συμπεριλαμβανομένου του να πετάει και να πιάνει καυτά πριτσίνια με έναν κουβά.
Σημειώστε ότι οι γυναίκες στη δεκαετία του 1940 φορούσαν σκληρά καπέλα. Οι άντρες άρχισαν να τα φορούν παρά μόνο μερικές δεκαετίες αργότερα.
Αυτό το βίντεο δεν δείχνει μόνο πιο σύγχρονα εργαλεία πριτσίνωσης, αλλά δείχνει ένα πνευματικό κλειδί που χρησιμοποιείται σε παξιμάδια. Σημειώστε ότι τα σύγχρονα πριτσίνια κουβαλούν τα καυτά πριτσίνια αντί να τα πετούν.
Αυτό το βίντεο δείχνει ξεκάθαρα ότι χρησιμοποιούνται πνευματικά σφυριά και στις δύο πλευρές. Και επίσης πρώτα «κόλλησαν» τα φύλλα χάλυβα μεταξύ τους χρησιμοποιώντας παξιμάδια και μπουλόνια.
Προφανώς, ένας λόγος για τον οποίο το πριτσίνι πρέπει να είναι καυτό είναι ότι είναι αρκετά εύπλαστο ώστε να σφυρηλατηθεί σε μια στρογγυλή κεφαλή. Αλλά ένας άλλος λόγος ήταν ότι συστέλλεται όταν ψύχεται και παρέχει μια δύναμη συμπίεσης, F, για να συμπιέζει τις πλάκες μεταξύ τους. Για εφαρμογές όπως ο λέβητας που κατασκευάζεται στο τρίτο βίντεο, θέλετε οι πλάκες να είναι συμπιεσμένες μεταξύ τους τόσο σφιχτά ώστε οποιοδήποτε κενό μεταξύ τους να είναι μικρότερο από το μέγεθος ενός μορίου νερού. Δηλαδή, δεν θέλετε να διαφεύγει ατμός από τις ραφές του λέβητα. Επιπλέον, τα πριτσίνια είναι προεντεταμένα. Θα χρειαζόταν δύναμη μεγαλύτερη από F για να ανοίξει ένα κενό μεταξύ των πλακών.
Πρόσφατα έμαθα ότι ένα άλλο πλεονέκτημα των πριτσινιών είναι ότι οι τρύπες δεν χρειάζεται να έχουν ακριβώς το ίδιο μέγεθος ή ακριβώς ευθυγραμμισμένες. Η διάμετρος του πριτσινιού μπορεί να είναι μικρότερη από το μέγεθος της οπής γιατί όταν σφυρηλατηθεί θα διαμορφωθεί στο πλάτος και την ευθυγράμμιση των οπών. Έτσι, όχι μόνο έχετε καλή αντοχή στη συμπίεση, αλλά και καλό έλεγχο ολίσθησης.
Ένα πρόβλημα με τα πριτσίνια είναι ότι παρόλο που η συστολή κατά την ψύξη δημιουργεί μια δύναμη συμπίεσης, η ισχύς αυτής της δύναμης είναι άγνωστη και ποικίλλει από πριτσίνι σε πριτσίνι.
In 1934, researchers reported that high-strength bolts (>= 54ksi) θα μπορούσε να σφίξει αρκετά για να αποτρέψει την ολίσθηση σε δομικούς αρμούς.
Με βάση δοκιμές που έγιναν στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, Wilson and Thomasin το 1938:
Η αντοχή σε κόπωση των μπουλονιών υψηλής αντοχής αισθητά μικρότερων από τις οπές στις πλάκες ήταν τόσο μεγάλη όσο αυτή των καλά κινούμενων πριτσινιών εάν τα παξιμάδια βιδώνονταν για να δώσουν υψηλή τάση στο μπουλόνι.
Το Ερευνητικό Συμβούλιο για τις δομικές αρθρώσεις με πριτσίνια και βίδες (RCRBSJ) ιδρύθηκε το 1947. Η απλοποίηση της συντήρησης της γέφυρας ώθησε την έρευνα να αντικαταστήσει τα πριτσίνια με μπουλόνια. «Στις αρχές της δεκαετίας του 1950, μελετήθηκαν οι διαδικασίες εγκατάστασης, η αντίσταση ολίσθησης των αρμών με διαφορετικές επιφανειακές επεξεργασίες και η συμπεριφορά των αρμών υπό επαναλαμβανόμενες φορτίσεις...Το 1960 εκδόθηκε το BS 3294 για να καθιερωθεί η διαδικασία σχεδιασμού και η πρακτική του πεδίου. ...Η πρώτη έκδοση τουΟδηγός ΣχεδιασμούΚριτήρια για συνδέσεις με βίδες και πριτσίνιαπου χρηματοδοτήθηκε από το συμβούλιο και δημοσιεύτηκε το 1974, παρείχε μια πολύτιμη περίληψη της συμπεριφοράς σύνδεσης και σύνδεσης για σχεδιαστές και συγγραφείς προδιαγραφών».
Three grades of bolts are specified. A307 (>= 60ksi) is made with low carbon steel. A325 (>= 105-120ksi) is "made by heat-treating, quenching, and tempering medium carbon steel." A490 (>Το=150-170ksi) είναι κατασκευασμένο από "σβησμένο και σκληρυμένο κράμα χάλυβα." Οι βίδες υψηλότερης αντοχής έχουν επίσης λεπτότερα σπειρώματα και επισημαίνονται [για να υποδεικνύουν την αντοχή τους.
Τα κυκλικά φορτία μπορεί να προκαλέσουν αστοχία του μπουλονιού ανεξάρτητα από την ποιότητα του μπουλονιού. Η σημαντική πτυχή της αστοχίας κόπωσης είναι το εύρος της τάσης κατά τη διάρκεια ενός κύκλου φόρτωσης. [BoltCouncil, p21]
«Η πρακτική της Βόρειας Αμερικής πριν από το 1985 ήταν να απαιτούν όλα τα μπουλόνια υψηλής αντοχής να τοποθετούνται έτσι ώστε να παρέχεται υψηλό επίπεδο προφόρτισης, ανεξάρτητα από το αν χρειαζόταν (μπουλόνια σε αντιολισθητική σύνδεση ή σε σύνδεση υπό τάση ) ή δεν χρειάζονται (μπουλόνια σε σύνδεση τύπου ρουλεμάν)." Η προφόρτιση πρέπει να είναι 70% της ελάχιστης προδιαγραφόμενης αντοχής σε εφελκυσμό του μπουλονιού. "Για να ξεπεραστεί η μεταβλητότητα του ελέγχου ροπής, έγιναν πρώιμες προσπάθειες για την ανάπτυξη μιας πιο αξιόπιστης διαδικασίας σύσφιξης. Η Αμερικανική Ένωση Σιδηροδρόμων (AAR), αντιμέτωπη με το πρόβλημα της σύσφιξης των μπουλονιών σε απομακρυσμένες περιοχές χωρίς ηλεκτρικά εργαλεία, πραγματοποίησε μεγάλο αριθμό δοκιμών για να προσδιοριστεί εάν το περιτύλιγμα του παξιμαδιού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως μέσο ελέγχου της τάσης του μπουλονιού τάνυση του μπουλονιού." Αλλά το "δάχτυλο σφιχτό" ανακαλύφθηκε ότι είναι πολύ μεταβλητό. Έτσι, τώρα ένα παξιμάδι πρέπει να σφίγγεται σε μια "άνετη εφαρμογή" με ένα κλειδί κρούσης και στη συνέχεια να περιστρέφεται λίγο περισσότερο σύμφωνα με έναν πίνακα που εκφράζει το μήκος του μπουλονιού ως προς τη διάμετρο του μπουλονιού. Η "Snug fit" είναι όταν το κλειδί αρχίζει να χτυπά. [BoltCouncil, σελ.54-56] Η Ιαπωνία χρησιμοποιεί ένα "έξυπνο ηλεκτρικό κλειδί" που ανιχνεύει την πρώτη μη γραμμικότητα της έλξης ρεύματος ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Εκεί δηλαδή που το μπουλόνι μεταβαίνει από το ελαστικό του στο πλαστικό του στάδιο.
Οι οπές είναι συνήθως 1/16 ίντσες μεγαλύτερες από το μπουλόνι, επειδή η τριβή μεταξύ των πλακών που προκαλείται από την τάση προφόρτισης της περιστροφής του παξιμαδιού σε ένα κατάλληλο τόξο πέρα από το "άνετο" είναι αρκετή για να αποφευχθεί η ολίσθηση. Αυτό επιτρέπει την κακή ευθυγράμμιση των οπών έως και 1/16 in. Η κακή ευθυγράμμιση μειώνει την αντοχή στην ολίσθηση μιας άρθρωσης; Όχι, εάν τα μπουλόνια και οι πλάκες είναι αρκετά όλκιμα ώστε να απορροφούν το 1/16 της κίνησης. Η ειρωνεία των μπουλονιών A490 υψηλής αντοχής είναι ότι είναι λιγότερο όλκιμο. Στην πραγματικότητα, οι λανθασμένες ευθυγραμμίσεις θα μειώσουν την ολίσθηση μιας άρθρωσης που είναι υπερφορτωμένη, επειδή μερικά από τα μπουλόνια απορρόφησης διατμητικής τάσης είναι περισσότερα από το μερίδιο τους.
Ένα μάλλον προφανές πλεονέκτημα της προφόρτισης (προέντασης) ενός μπουλονιού στο 70% της ελάχιστης αντοχής του σε εφελκυσμό είναι ότι θα χρειαζόταν δύναμη εφελκυσμού μεγαλύτερη από την προφόρτιση πριν διαχωριστούν οι δύο πλάκες. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι μειώνει το εύρος της κυκλικής φόρτισης, γεγονός που μειώνει τον κίνδυνο σχηματισμού ρωγμών κόπωσης μετάλλων, γεγονός που μειώνει τον κίνδυνο αστοχίας κόπωσης μετάλλου. Εάν εφαρμοστεί ένα φορτίο 10ksi σε ένα μπουλόνι που είναι προφορτωμένο στο 100ksi, τότε η αλλαγή είναι 10%. Αν όμως εφαρμοστεί σε μπουλόνι με προφόρτιση 10ksi, τότε η αλλαγή είναι 100%. Τα βαρέα φορτηγά που διασχίζουν μια γέφυρα είναι ένα κυκλικό φορτίο στα εξαρτήματα αυτής της γέφυρας.