معرفی اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان

4 ماه پیش15419بازدید0دیدگاه3.9امتیاز (111 رای)
معرفی اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان

فهرست عناوین

برای اتصال سازه‌های فولادی با استفاده از  آهن آلات از روش‌های مختلفی اعم از جوشکاری و یا پیچ و مهره استفاده می‌شود که هریک دارای مزایا و معایبی نسبت به دیگری است. در ادامه ضمن معرفی انواع اتصالات در سازه‌های فولادی به بررسی دقیق اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان و هزینه اجرای آن خواهیم پرداخت.

امروزه استفاده از سازه‌های فولادی در کشور ما رونق فراوانی یافته است در پی افزایش قیمت پروفیل نسبت به قیمت ورق خام، استفاده از تیر ورق در ساختمان‌های فولادی صرفه اقتصادی بیشتری دارد. سازه‌های فولادی به دو دسته کلی پیچ و مهره‌ای و جوشی تقسیم‌بندی می‌شوند.

در سازه‌های پیچ و مهره‌ای باید تمامی مراحل جوشکاری در کارخانه و قبل از نصب صورت گیرد؛ در محل نصب (به جز در موارد خاص) انجام جوشکاری ممنوع است. لازم به ذکر است در صورت رعایت استانداردهای مربوطه و کنترل دقیق اجرا توسط دستگاه نظارت و بازرسی، سازه‌های پیچ و مهره‌ای از کیفیت بالاتری نسبت به نوع جوشی برخوردارند.

اخیرا در ایران، اهمیت این موضوع آشکار شده است و استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته و به اصطلاح صنعتی سازی، مورد استقبال قرار گرفته است. بنابراین شناخت سازه‌های پیش ساخته و اتصالات آنها امری بسیار ضروری است. جهت آشنایی با انواع ساختمان های پیش ساخته می‌توانید به مقاله مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه نمایید.

سازه های فولادی با اسکلت پیچ و مهره

یکی از مهمترین اجزای سازه‌های فولادی که وظیفه انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه‌گاه‌ها را بر عهده دارند، اتصالات میان اعضا است. به دلیل سرعت بالای اجرا در سازه‌های پیچ و مهره‌ای و همچنین شکل صنعتی مطلوب ساخت سازه‌ای و رفتار مورد اطمینان این سازه، استفاده از آنها طی سال‌های اخیر محبوبیت زیادی در میان طراحان یافته است.

اسکلت پیچ و مهره
نمایی نزدیک از سازه فولادی با اسکلت پیچ و مهره

با این حال همانند سایر سازه‌های فولادی در اجرای اسکلت‌های پیچ و مهره‌ای نیز مواردی از عدم اجرای اصولی مشاهده می‌شود. نخستین رکن موثر در یکپارچگی اسکلت‌های فولادی را می‌توان اتصالات در نظر گرفت از این‌رو اهمیت شناخت این قطعات بر کسی پوشیده نیست.

اتصالات ضعیف، موجب از هم پاشیدگی‌های پی در پی و اساسی در کل سازه گردیده و به دلیل اهمیت بالای آن، نوع قاب نیز براساس رفتار اتصال تعیین می‌گردد. نابودی و خرابی در سایر اعضای سازه نسبت به اتصالات بسیار کمتر بوده و اتصالات ضعیف، می‌توانند سازه فولادی را به یکباره نابود سازند.

انواع اتصال اسکلت فلزی

با این حال با بررسی نحوه شکست ساختمان‌های فولادی می‌توان به راحتی مشاهده کرد که ضعیف بودن اتصالات نقش تعیین کننده‌ای در زوال سازه‌ها را خواهد داشت. پس از روشن شدن اهمیت نقش اتصالات در سازه‌های فولادی، در ادامه به بررسی سه اتصال رایج در این سازه‌ها خواهیم پرداخت. انواع اسکلت فلزی ساختمان را می‌توانید در لینک مربوطه مطالعه نمایید.

اتصال پرچ

میخ پرچ‌هایی که برای اتصال قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند، اندازه‌ها و اشکال مختلف دارند. مشخصات میخ پرچ موردنیاز سازه‌ها اعم از قطر، جنس و طول آن توسط مهندس سازه مشخص گردیده و در نقشه ساختمان وارد می‌شود. محل قرارگیری سوراخ میخ بر روی قطعات فولادی کمی بزرگتر در نظر گرفته شده و مشخصات این سوراخ‌ها به همراه محل دقیق نیز در نقشه ساختمانی موجود است.

انواع اتصال پرچ
انواع اتصال پرچ

دریافت نسخه pdf مقاله : معرفی اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان

اتصال پیچ

پیچ‌های اتصال آهن آلات ساختمان، اندازه‌ها، شکل و جنس‌های مختلف دارد. اصول کلی اتصال پیچ، مشابه اتصال پرچ است. با این تفاوت که در این جا، به جای پرچ کوبی، جهت محکم کردن قطعه از پیچ و مهره استفاده می‌شود. شکل زیر نحوه اتصال یک نبشی به انتهای تیرآهن معمولی را نشان می‌دهد. در این اتصال قطر سوراخ قطعه را 3 تا 5 mm بزرگتر از قطر پیچ در نظر می‌گیرند.

اتصال پیچ
اتصال پیچ

اتصال جوش

یکی از پراستفاده‌ترین و محبوب‌ترین اتصالات در سازه‌های فولادی، اتصالات جوشی است. در میان روش‌های مختلف جوشکاری قطعات، جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش‌دار را می‌توان پرمصرف‌ترین روش جوش به شمار آورد. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، استحکام اتصالات در جلوگیری از زوال سازه، نقش اساسی دارد از این رو کیفیت، روش و مشخصات جوشکاری از اهمیت زیادی برخوردار است. باید نوع الکترود مصرفی، شرایط جوشکاری و نوع هرکدام از جوش‌ها و ... با دقت در نقشه‌ها درج شوند. به طور کلی 5 نوع اتصال جوشی براساس شکل قطعات موجود در سازه‌های فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد که در شکل زیر مشاهده می‌کنید.

انواع اتصال جوش
انواع اتصال جوش

نکات اجرایی اسکلت پیچ و مهره

امروزه استفاده از اسکلت پیچ و مهره‌ای در سازه‌های جدید کم نیست. در گذشته استفاده از سازه‌های پیچ و مهره‌ای تنها محدود به سوله‌ها و مجتمع‌های صنعتی و همچنین در صنایع نفت و گاز بود ولی امروزه شاهده استفاده گسترده از این سازه‌ها در ساختمان‌های اداری، مسکونی و تجاری نیز هستیم. این سازه‌ها به علت سرعت بالای نصب و بی نیاز بودن از عملیات دشوار جوشکاری، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در ادامه به بررسی مزایا و معایب اسکلت پیچ و مهره‌ای خواهیم پرداخت.

مزایای اتصالات پیچ و مهره ای

  • کم هزینه بودن کارهای نصب و اجرا
  • امکان باز نمودن سازه و استفاده مجدد
  • محدودیت در تامین وسایل و تجهیزات جوشکاری
  • عدم نیاز به کارگر ماهر
  • بی سر و صدا بودن هنگام نصب و اجرا
  • شرایط محیطی کار
  • عدم محدودیت در اعضای اتصال

کیفیت ساخت اسکلت های پیچ و مهره ای

در میان انواع اسکلت‌های فولادی و بتنی، سازه‌های پیچ و مهره‌ای به دلیل دور بودن عملیات از عوامل مخرب، کیفیت ساخت بالاتری نسبت به سایر سازه‌ها دارند. همانطور که می‌دانید تمامی عملیات ساخت این سازه‌ها در کارخانه انجام شده و از این رو با کیفیت و دقت بالاتری تولید می‌شوند. در ساخت سازه‌ها با استفاده از اتصالات جوشی به دلیل انجام جوشکاری در محل ساخت، دقت و کیفیت کار پایین می‌آید. به طور کلی این اتصالات نسبت به اتصالات پیچ و مهره‌ای کیفیت ساخت پایین‌تری دارند. همچنین در سازه‌های بتنی، مقاومت نسبت به دو سازه ذکر شده کمتر است.

سرعت ساخت

سرعت ساخت اسکلت پیچ و مهره‌ای به دلیل تولید صفر تا صد در کارخانجات و استفاده از تجهیزات بیشتر، نسبت به سازه‌های تولیدی با اتصالات جوشی بیشتر است. همچنین به دلیل آماده بودن تمامی قطعات، عملیات نصب به آسانی و با سرعت بالا اجرا می‌شود. به همین دلیل است که در مکان‌های شلوغ برای صرفه جویی در زمان انجام پروژه استفاده از این سازه‌ها در اولویت قرار دارد.

اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان
معرفی اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان

ایمنی سازه

همان طور که عنوان شد، سازه‌های پیچ و مهره‌ای نسبت به سایر سازه‌ها، کیفیت ساخت بالاتری دارند از این رو مقاومت و استحکام بیشتری در برابر زلزله و بلایای طبیعی دارند. در ساخت ساختمان‌های مرتفع و دهانه سوله‌ها استفاده از آنها بسیار مرسوم است. همچنین در این سازه‌ها به دلیل ساخت در محل کارخانه و استفاده از پوشش برای جلوگیری از خوردگی، امکان زنگ زدگی سازه نسبت به اتصالات جوشی کمتر است.

هزینه ساخت و قیمت اسکلت پیچ و مهره ای

در اسکلت‌های پیچ و مهره‌ای سعی می‌شود که از موادی سبکتر استفاده شود؛ بنابراین هدر رفت مصالح نیز نسبت به سازه‌های جوشی کمتر است؛ در نتیجه هزینه ساخت آن نیز به مراتب کمتر خواهد شد. شاید برخی افراد تصور کنند که هزینه ساخت اسکلت بتنی کمتر باشد ولی با در نظر گرفتن کلیه هزینه‌ها، اسکلت پیچ و مهره‌ای مقرون به صرفه‌تر است. مهندس سازه می‌تواند به راحتی با بهینه سازی، وزن سازه را کاهش دهد، به همین دلیل امکان صرفه جویی در این نوع سازه‌ها به مراتب بیشتر است.

رواج جهانی

این سازه در کشورهای دنیا رواج فراوانی یافته و تقریبا می‌توان گفت تمامی سازه‌های فولادی در کشورهای جهان با استفاده از اسکلت پیچ و مهره‌ای تولید می‌شوند از این رو اهمیت آن بر کسی پوشیده نیست.

شرایط محیط کار

اتصالات جوشی، شرایط محیطی خاصی را می‌طلبد! که از آن جمله می‌توان به درجه حرارت محیط، تهویه هوا و فضای دسترسی به اتصال اشاره کرد ولی در سازه‌های پیچ و مهره‌ای این محدودیت‌ها وجود ندارد.

معایب اسکلت پیچ و مهره ای

بزرگترین مشکلی که در اجرای اتصالات پیچی وجود دارد، اجرای غیر استاندارد سوراخ‌ها و نیز رعایت نکردن میزان پیش تنیدگی آنها و نهایتا عدم انطباق آنها هنگام اجرا و نصب است! بنابراین دقت در تعیین محل سوراخ‌ها و استفاده از وسایل مناسب جهت این کار بسیار ضروری است.

جوشی یا پیچ و مهره
اسکلت جوشی یا اسکلت پیچ و مهره

مقایسه اسکلت پیچ و مهره ای با اسکلت جوشی

همانطور که قبلا گفتیم اسکلت‌های پیچ و مهره‌ای کیفیت بالاتری نسبت به اتصالات جوشی داشته و امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. اسکلت‌های جوشی نسبت به نوع پیچ و مهره‌ای، سرعت ساخت پایین‌تری داشته و کیفیت پایین‌تری دارند. همچنین این سازه‌ها دارای محدودیت‌هایی اعم از استفاده از تجهیزات مدرن، تامین برق، استفاده از تیم متخصص و همچنین زنگ زدایی هستند که استفاده از آنها را با دشواری‌هایی روبرو می‌سازد. به هر حال ایران در دسته کشورهای زلزله خیز بوده و اسکلت‌های پیچ و مهره‌ای از محبوبیت بیشتری برخوردارند.

مشخصات پیچ و مهره در اسکلت فلزی

در اتصالات پیچ و مهره‌ای معمولا از دو نوع پیچ معمولی و پیچ پرمقاومت استفاده می‌شود. تقسیم‌بندی پیچ‌های معمولی و پیچ‌های پرمقاومت با توجه به مقاومت نهایی آنها و نوع مصالحی که در ساخت و تولیدشان به کار می‌رود، انجام می‌گیرد. در تصویر زیر شکل ظاهری یک پیچ کامل، متشکل از تنه پیچ، مهره و واشر نشان داده شده است. هر دو نوع پیچ معمولی و پر مقاومت دارای شکل ظاهری مشابه یکدیگر هستند. خود پیچ از کله پیچ و قسمت دندانه شده (رزوه) تشکیل شده است.

ساختمان
معرفی اسکلت پیچ و مهره ای ساختمان

مشخصات پیچ های معمولی

پیچ‌های معمولی از نوع فولاد نرمه یا کربن کم هستند. ویژگی این پیچ‌ها را می‌توان به صورت زیر بیان نمود:

  • کل ظرفیت این پیچ‌ها به واسطه مقاومت برشی یا کششی در سرتاسر قطر تامین می‌گردد.
  • این پیچ نسبتا کم مقاومت بوده و از آنها تحت بارهای کم و استاتیکی در مواردی همچون سازه‌های سبک، اعضای درجه دوم سازه‌ها مانند لاپه‌ها و میل مهارها، خرپاهای کوچک و وسیله کمک مونتاژ در اتصالات استفاده می‌شود.
  • پیچ‌های معمولی در استاندارد ASTM پیچ‌های A307 نامیده می‌شوند. مصالح این پیچ‌ها از نوع فولاد نرم یا کم کربن بوده و حداقل تنش گسیختگی آنها در حدود 60 Ksi معادل 4200 kg/cm2 است.
  • پیچ‌های 3.6، 4.6، 4.8، 5.6 در استاندارد DIN آلمان جزو پیچ‌های معمولی محسوب می‌شوند. پیچ‌های معمولی از قطر 12 تا 36 mm در بازار یافت می‌شوند.
  • احتمال دارد این پیچ‌ها بر اثر نیروهایی مانند نوسان و ضربه از یکدیگر جدا شوند، بنابراین لازم است برای جلوگیری از این اتفاق، تجهیزاتی مانند واشر فلزی، ورق‌های شیاردار و یا خار خم شده در پشت مهره استفاده کرد.
  • استفاده از پیچ‌های معمولی فقط در اتصالات اتکایی مجاز است. جهت اطلاع از قیمت پیچ سرمته می‌توانید به لینک مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه نمایید.

پیچ های پرمقاومت

این پیچ‌ها همان طور که از نامشان مشخص است دارای مقاومت بالایی بوده و از محبوبیت بالایی نیز برخوردارند. این پیچ‌ها از فولاد باکیفیت و با کربن متوسط تولید شده که با استفاده از حرارت دهی مقاوم می‌شوند. ویژگی این پیچ‌ها را می‌توان به صورت تیتروار زیر بیان نمود:

کل ظرفیت این پیچ‌ها مجموع دو مورد زیر است:

  • مقاومت برشی در سراسر قطر پیچ
  • اصطکاک ایجاد شده بین مهره و سطوح فلزی متصل شده

برای به دست آوردن ظرفیت اصطکاکی باید این پیچ‌ها به میزان 70 درصد مقاومت کششی نهایی فولاد پیچ‌ها، پیش تنیده شوند.

استاندارد ASTM
انواع پیچ‌های پرمقاومت در استاندارد ASTM

انواع پیچ های پرمقاومت در استاندارد

1 - پیچ‌های A325 و A449 با تنش تسلیم حدود 5600 kg/cm2 تا 6300 kg/cm2 که از فولاد با کربن متوسط و عملیات حرارتی تهیه می شوند.

2 - پیچ های a490 با تنش تسلیم حدود 8000 kg/cm2 تا 9000 kg/cm2 که از فولاد آلیاژی و با عملیات حرارتی تهیه می شوند.

3 - در استاندارد DIN پیچ‌های 8.8 به عنوان پیچ‌های پرمقاومت و پیچ‌های 12.9 و 14.9 به عنوان پیچ‌های خیلی پرمقاومت مطرح هستند که قطری در محدوده 12 تا 38 mm دارند. استفاده از قطرهای 20 و 22 mm را بیشتر در کارهای ساختمانی می‌بینیم.

4 - پیچ‌های پرمقاومت تحت بارهای متناوب و بزرگ استقامت دارند.

انواع اتصالات پیچ و مهره ای

برای اینکه یک اتصال پیچ و مهره‌ای، عملکرد مطلوبی را در یک سازه داشته باشد و نقش اصلی خود را به خوبی و با کمترین نقص ایفا کند، لازم است در طراحی و اجرای اتصال ضوابط خاصی مورد توجه قرار گیرد؛ این ضوابط معمولا توسط استانداردها و یا آیین نامه‌ها در هر کشور تبیین می‌شوند. در ایران، رعایت مقررات ملی ساختمان به عنوان فراگیرترین ضوابط موجود در عرصه ساختمان، امری الزامی است.

تا جایی که کلیه طراحان و مهندسین ملزم به رعایت آن هستند. در کنار این منبع، مدارک فنی متعددی نظیر آیین نامه‌ها، استانداردها، نشریات سازمان مدیریت، برنامه‌ریزی کشور و سایر مشخصات فنی منتشر می‌شوند. لذا با توجه به لازم الاجرا بودن مقررات ملی ساختمان در اینجا ضوابط مربوط به این منبع رسمی را ملاک قرار می‌دهیم و در صورت نیاز به سایر مراجع ذکر شده رجوع می‌نماییم.

مشخصات و فواصل سوراخ ها در اتصالات پیچی

ذکر این نکته لازم است که برای حفظ کیفیت و مقاومت سازه‌های پیچ و مهره‌ای، قطعات باید به بهترین شکل و متناسب با قطر پیچ، سوراخ شوند. دقت در این امر سبب جلوگیری از زوال ساختمان می‌گردد.

سوراخ در اتصال پیچی
فواصل اصولی سوراخ در اتصال پیچی

انواع سوراخ در اتصالات پیچی

انواع مختلف سوراخ در اتصالات پیچی وجود دارد که می‌توان برای افزایش سرعت از انواع آنها استفاده کرد. در ادامه به بررسی انواع سوراخ‌ها در اتصالات پیچی براساس مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان خواهیم پرداخت.

  • سوراخ استاندارد گرد
  • سوراخ بزرگ شده گرد
  • سوراخ لوبیایی بلند
  • سوراخ لوبیایی کوتاه
  • سوراخ لوبیایی (بلند یا کوتاه) عمود بر جهت نیرو

بهتر است بدانید که سوراخ استاندارد باید قطری بیشتر از 2 mm نسبت به قطر پیچ داشته باشد. همچنین در مبحث دهم، تنش‌های مجاز برشی پیچ در اتصالات اصطکاکی براساس نوع سوراخ بیان شده است. جدول زیر ابعاد اسمی سوراخ پیچ را نشان می‌دهد:

انواع پیچ در اسکلت پیچ و مهره ای

انواع متداول پیچ‌های مورد استفاده در اسکلت‌های فولادی شامل پیچ‌های معمولی و پیچ‌های پرمقاومت هستند. همانطور که گفتیم دو نوع عملکرد اصطکاکی و اتکایی برای پیچ‌ها وجود داشته که پیچ‌های معمولی تنها در اتصالات اتکایی مورد استفاده بوده و پیچ‌های پرمقاومت در هر دو عملکرد قابل استفاده هستند. در اتصالات اتکایی، ایجاد نیروی پیش تنیدگی لازم نیست ولی در اتصالات اصطکاکی پیچ‌ها باید پیش تنیده گردند. برای حصول پیش تنیدگی یکی از سه روش سفت کردن مجدد مهره، واشرهای کشش سنج یا آچار مدرج انتخاب می‌شود.

انواع عملکرد اتصالات پیچی

اتصالات پیچی در سازه‌های پیچ و مهره‌ای شامل دو نوع اتصال اتکایی و اصطکاکی می‌شود که در ادامه به شرح جزئیات این دو می‌پردازیم:

عملکرد اتصالات اتکایی

در اینگونه اتصالات محل قرار گیری پیچ در درون سوراخ صفحات بوده که با استفاده از مهره بسته می‌شود. این اتصال با استفاده از هیچ‌گونه نیروی پیش تنیدگی در پیچ اجرا خواهد شد و تنها با استفاده از سفت کردن توسط نیروی کارگر بسته می‌شود. در این اتصال با وارد شدن نیروی خارجی به پیچ، قطعات اتصالات دچار لغزش شده و نیرو به لبه‌های اتصال منتقل می‌شود، سپس به نیروی برشی در پیچ تبدیل می‌گردد که یکی از عیوب این نوع اتصال محسوب می‌شود. پیشنهاد می‌شود از این اتصال تنها به جهت بارگذاری ثقلی استفاده کنید؛ فراموش نکنید که استفاده از آن در طرح‌های لرزه‌ای، خطرناک است.

عملکرد اتصال اصطکاکی

در این نوع اتصال علاوه بر مهره از واشر نیز برای محکم نمودن استفاده می‌کنند. دقت کنید که واشر مورد استفاده در این اتصال از نوع واشر فنری نباشد. در اتصالات اصطکاکی، ضمن سفت کردن پیچ در مرحله اولیه، نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد خواهد شد. در این صورت با اعمال نیروی پیش تنیدگی در پیچ، زمانیکه این اتصالات تحت کشش قرار گرفت با اعمال بار میان صفحات اتصال، اصطکاک به وجود خواهد آمد که از لق شدن اتصال جلوگیری می‌کند.

از این رو لازم است در طراحی همه اتصالات قاب‌های خمشی، قاب‌های دوگانه، اتصالات بادبندی و همچنین وصله ستون‌های باربر جانبی در قاب‌های ساده از این نوع اتصال استفاده کنید. دقت کنید که پیچ‌های مورد استفاده در دو نوع اتکائی و اصطکاکی از لحاظ ظاهری با یکدیگر متفاوت‌اند و پیچ‌های مورد استفاده در اتصالات اصطکاکی سرپیچ‌های بزرگتری دارند.

الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی

در یک حالت کلی دو عامل کلیدی در این اتصالات وجود دارد؛ اولین آن زبری سطح و دیگری نیروی پیش تنیدگی است. در مرحله اولیه مهندسان فرض را بر این می‌گیرند که سطوح اتصال، بدون رنگ آمیزی زبری مورد نظر را داشته باشد، در این صورت زمانیکه قطعات متصل شدند تمامی بخش‌های متصل شده را رنگ آمیزی می‌کنند. دقت کنید تمامی سطوح عاری از کثیفی‌های حاصل از روغن، پوسته‌های زنگ زده، لاک و یا مصالح باشد تا رنگ به صورت یکنواخت به روی سطح فولادی بنشیند.

 انواع استاندارد پیچ و مهره

معمولا استانداردهای آمریکایی ASTM براساس اینچ و استانداردهای DIN برحسب میلی‌متر هستند. (البته استانداردهای آمریکایی به میلی‌متر هم ارائه شده اند.) DIN 931933 غالبا برای اتصالات اتکایی و DIN 6914 گل درشت نیم‌دنده که فقط گرید 10.9 دارد نیز برای اتصالات اصطکاکی و با تنش های بالا استفاده می شود.

نوع پیچ  نام استاندارد  تنش تسلیم مصالح  پیچ (F6) تنش کششی نهایی مصالح پیچ (Fa)
ASTM ISO
پیچ‌های معمولی  A307 - (MPa) 240 (MPa) 400
- 4.6 (MPa) 240 (MPa) 400
- 4.8 (MPa) 320 (MPa) 420
- 5.6 (MPa) 300 (MPa) 500
- 5.8 (MPa) 400 (MPa) 520
- 6.8 (MPa) 480 (MPa) 600
پیچ‌های پر مقاومت  A325 - - (MPa) 800
A325 - - (MPa) 725
A490 - - (MPa) 1000
- 8.8 - (MPa) 800
- 10.9 - (MPa) 1000
- 12.9 - (MPa) 1200

رده مهره و واشر

در جدول زیر مهره معادل با هر رده پیچ بر مبنای استاندارد ISO 934 آورده شده است. مطابق اطلاعات زیر از مهره کلاس 6 برای بولت 5.8، از کلاس 8 برای پیچ رده 8.8 و یا پیچ A325 و از کلاس 10 برای رده 10.9 و یا پیچ A490 استفاده می شود:

Prooerty Class 10 Prooerty Class 8 Prooerty Class 6 Prooerty Class 5 Nut Size
Hardness HR Proof Load Stress Hardness HR Proof Load Stress Hardness HR Proof Load Stress Hardness HR Proof Load Stress
Max Min N/mm2 Max Min N/mm2 Max Min N/mm2 Max Min N/mm2 To Over
C38 C28 1040 C30 B29 810 C30 B79 670 C30 B71 580 M7 M4
1040 830 680 590 M10 M7
1050 840 700 610 M16 M10
1060 C38 B97 920 C30 B85 720 C30 B76 630 M37 M16
8.8 & 10.9 4.6 - 5.6 - 5.8 - 6.8-8.8 4.6 - 5.6 - 5.8 - 6.8 4.5 - 5.6 - 5.8 For use with bolts of property class

 

انواع سوراخ پیچ

پیچ‌ها علاوه بر سوراخ استاندارد، دارای انواع و شکل‌های مختلف دیگری نیز دارند. انواع سوراخ در اتصالات پیچی به شرح زیر است:

  • سوراخ استاندارد: نسبت به پیچ، استانداردهای لازم را دارد.
  • سوراخ بزرگ شده: تنها قابل استفاده در اتصالات اصطکاکی است.
  • سوراخ لوبیایی بلند: در اتصالات اتکایی فقط در امتداد عمود بر مسیر نیرو مجاز بوده و در اتصال اصطکاکی در تمام امتدادها مجاز است.
  • سوراخ لوبیایی کوتاه: برای استفاده در اتصالات اتکایی امتداد سوراخ بایستی عمود بر امتداد نیرو باشد ولی برای اتصالات اصطکاکی در تمام امتدادها مجاز هستند.
فاصله بین سوراخ‌ها
اصول فاصله بین سوراخ‌ها

فواصل سوراخ ها

حداقل فواصل سوراخ پیچ ها در اتصالات پیچی: فاصله مراکز تمامی سوراخ‌ها نباید از 3 برابر قطر وسیله اتصال کمتر باشد.

حداکثر فاصله مرکز تا مرکز سوراخ‌ها در اتصالات پیچی: بیشترین میزان فاصله مراکز سوراخ‌ها نباید از 24 برابر ضخامت نازک‌ترین قطعه اتصال دهنده و از 300 میلی‌متر بیشتر باشد.

حداکثر فاصله مرکز سوراخ تا لبه: حداکثر فاصله از مرکز هر پیچ تا نزدیک‌ترین لبه قطعه در هر راستا به شرح زیر است:

استفاده همزمان اتصال جوشی و پیچی

ترکیب پیچ و جوش: وقتی که پیچ های معمولی با پیچ های پر مقاومت در حالت اتصال اتکایی (غیر اصطکاکی) به صورت مشترک با جوش استفاده شود، نباید فرض کرد که آن ها در تحمل بار با جوش سهیم هستند. در این صورت کل تنش در اتصال را باید جوش به تنهایی تحمل کند. در صورت استفاده از ترکیب جوش و پیچ های پر مقاومت در اتصال اصطکاکی، می توان جوش و پیچ را در تحمل تنش ها سهیم فرض کرد مشروط بر اینکه در اتصال های برشی سوراخ پیچ ها از نوع استاندارد یا دارای شکاف های عمود بر جهت بار و جوش های گوشه تحت اثر بار طولی در نظر گرفته شده باشند. در چنین اتصال هایی، مقاومت موجود در پیچ ها را نباید بزرگ تر از 50 درصد مقاومت موجود پیچ ها در حالت اتکایی در نظر گرفت.

اهمیت نظارت، بازرسی و کنترل کیفیت بر اجرای اتصالات پیچ و مهره ای

مشکل اصلی آسیب پذیری لرزه‌ای ساختمان‌ها، عدم استفاده صحیح از دانش فنی در مراحل طراحی و اجرا است. دستورالعمل‌های اتصالات پیچی و جوشی و ضوابط طراحی ساختمان‌های فولادی، گاهی در طراحی و اجرا مورد سهل‌انگاری قرار می‌گیرد. برای اطمینان یافتن از کیفیت اتصالات پیچی بررسی‌های زیر قبل و بعد از انجام عملیات نصب در سازه‌های فولادی به خصوص در سازه‌هایی با کاربرد خاص و حساس توصیه می‌شوند. در ادامه این کنترل‌ها را به صورت تیتروار بیان می‌کنیم:

گستره بازرسی پیچ و مهره

  • برنامه کنترل پیچ و مهره
  • تایید صلاحیت نصاب پیچ و مهره
  • کنترل توسط بازرس پیچ و مهره و تایید آنها
پیچ و مهره
بازرسی پیچ و مهره

وظایف بازرسان پیچ و مهره مطالعه دقیق مباحث اجرایی مشخصات فنی، نقشه‌های قرارداد، نقشه‌های کارگاهی ساخت و نیز مصبی پروژه، مطالعه همه گواهی‌نامه‌های مطابقت مواد که از سوی کارخانه سازنده صادر شده است و حصول اطمینان از تطابق ویژگی‌های مواد قطعات با الزامات پروژه، تایید شناسایی مواد پیچ و مهره‌ها، تایید وجود شرایط مناسب و تحت کنترل جهت انبار قطعات، تایید وجود دستور کارهای مصوب نصب پیچ و مهره و استفاده از این دستور کارها در روند عملیات اجرایی، تایید صلاحیت همه پرسنل نصاب پیچ و مهره، حصول اطمینان از آگاهی تمام نیروهای کاری از دستور کار نصب پیچ و مهره، مشاهده آزمایش پیش از نصب که در آغاز کار و به ازای هر محموله انجام می‌شود. در روش استفاده از آچار کالیبره عملیات کالیبراسیون آچار در ابتدای هر شیفت کاری بررسی و بازرسی می‌شود. کنترل کفایت وضعیت اتصال، اعم از وضعیت ابعاد سوراخ‌ها، عدم وجود وضعیت نامناسب در سوراخ‌هایی که گشاد شده و یا برق زده شده‌اند.

جمع بندی

در این مقاله به اهمیت اسکلت پیچ و مهره‌ای در میان انواع سازه‌های فولادی و بتنی پرداخته شد. این سازه‌ها امروزه نه تنها در ایران، بلکه در تمامی کشورهای جهان مورد توجه ویژه‌ای بوده و نسبت به سایر سازه‌ها ارجحیت دارند. با این حال سازه‌های پیچ و مهره‌ای نیز همانند سایر اسکلت‌ها چنانچه براساس قوانین وضع شده ساخته نشوند، ممکن است سبب نزول ساختمان و وقوع پیشامدهای جبران ناپذیر گردند. از این رو مطالعه تمامی قوانین مرتبط با این سازه‌ها پیش از ساخت ضروری است.

چند نوع اتصال در سازه‌های فولادی وجود دارد؟

اتصالات به دو دسته پیچ و جوش تقسیم می‌شوند.

اسکلت پیچ و مهره‌ای ساختمان چگونه است؟

در گذشته استفاده از سازه‌های پیچ و مهره‌ای تنها محدود به سوله‌ها و مجتمع‌های صنعتی و همچنین در صنایع نفت و گاز بود ولی امروزه شاهد استفاده گسترده از این سازه‌ها در ساختمان‌های اداری، مسکونی و تجاری نیز هستیم.

مزایای اجرای اتصالات پیچ و مهره‌ای چیست؟

نصب و اجرای آن کم هزینه است، امکان باز کردن سازه و استفاده مجدد آن وجود دارد، اجرای آن نیازی به کارگر ماهر یا متخصص ندارد.

چند نوع استاندارد برای پیچ و مهره وجود دارد؟

استاندارهای ASTM و DIN که بر حسب میلی‌متر هستند.

سوالات و نظرات کاربرانشما کاربران عزیز میتوانید نظرات و سوالات خود را در این بخش ثبت کنید
بارگذاری مجدد