مشخصات نصب پیچ و مهره در سازه های فولادی

دیوید دای

فروش

شرکت تولیدی پیچ و مهره نینگبو ژونگلی، با مسئولیت محدود، که در سال ۲۰۰۳ تأسیس شد، تولیدکننده حرفه‌ای بست‌های با استحکام بالا در مشخصات مختلف برای مدل‌های متنوع است که مساحتی حدود ۱۰،۰۰۰ متر مربع، سرمایه ثبت شده ۱۵۰۰،۰۰۰ یوان و کل بهره‌وری سالانه ۸۰۰۰ تن را پوشش می‌دهد. این شرکت چندین شعبه فروش در استان‌های مختلف چین راه‌اندازی کرده است. در همین حال، محصولات این شرکت به اروپا، ایالات متحده آمریکا، خاورمیانه، آفریقا، آسیای جنوب شرقی و سایر مناطق صادر می‌شود.

در مهندسی سازه‌های فولادی، پیچ و مهره اتصال، به عنوان روش مونتاژ هسته، کیفیت نصب آن به طور مستقیم با ایمنی و دوام ساختمان مرتبط است. مشخصات نصب برای پیچ و مهره سازه فولادی نه تنها مجموعه‌ای از استانداردهای فنی هستند، بلکه سنگ بنای تضمین کیفیت پروژه نیز می‌باشند. طبق الزامات آیین‌نامه فعلی، اتصالات پیچ و مهره باید سه شاخص اصلی مقاومت، سختی و پایداری را برآورده کنند. هرگونه سهل‌انگاری در هر پیوند ممکن است منجر به خطر خرابی سازه شود. برای مثال، وقتی انحراف پیش‌بار پیچ‌های با مقاومت بالا از 10٪ بیشتر شود، ظرفیت باربری گره ممکن است بیش از 15٪ کاهش یابد. سیستم استاندارد، یک کنترل حلقه بسته از انتخاب مواد تا تکنیک‌های ساخت را تشکیل می‌دهد: پیچ‌ها، مهره‌ها و واشرها باید جفت‌های اتصال منطبقی را تشکیل دهند، عملیات سطح اصطکاکی باید به استاندارد حذف زنگ‌زدگی درجه Sa2.5 برسد و توالی نصب از اصل انتشار از مرکز به حاشیه پیروی می‌کند. این الزام اصلاح‌شده از ویژگی‌های منحصر به فرد تحمل نیرو در سازه‌های فولادی ناشی می‌شود - هنگامی که گروهی از پیچ‌ها به طور مشترک بار را تحمل می‌کنند، خطای نصب یک پیچ واحد، از طریق توزیع مجدد تنش، تأثیر کلی را تقویت می‌کند. بنابراین، محدودیت‌های به ظاهر سختگیرانه در مشخصات، مانند تلرانس قطر سوراخ ±0.5 میلی‌متر و گشتاور نهایی سفت کردن ±10٪، در واقع آستانه‌های ایمنی هستند که از طریق تعداد زیادی از پروژه‌های مهندسی تأیید شده‌اند. از نظر انتخاب مواد، ویژگی تطبیق جفت‌های اتصال پیچ سازه فولادی مستقیماً بر عملکرد گره‌ها تأثیر می‌گذارد. این مشخصات به وضوح تصریح می‌کند که پیچ‌ها، مهره‌ها و واشرهای با استحکام بالا باید از یک دسته محصولات باشند و جنس آنها باید با استانداردهای فولاد آلیاژی مانند 20MnTiB یا 40Cr مطابقت داشته باشد و درجه استحکام آنها کمتر از 10.9 نباشد. این تطابق دقیق می‌تواند از تضعیف نیروی پیش‌بار ناشی از تفاوت در فرآیندهای عملیات حرارتی جلوگیری کند. به عنوان مثال، هنگامی که پیچ‌ها از دسته‌های مختلف با هم مخلوط می‌شوند، نوسان ضریب گشتاور ممکن است از حد بالای طراحی ۰.۱۵ فراتر رود. برای اتصالات از نوع اصطکاکی، سطح پخ واشر باید رو به سطح مخروطی مهره نصب شود. با افزایش سطح تماس، تنش می‌تواند پراکنده شود. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این اقدام می‌تواند ضریب ضد لغزش اتصال را ۸ تا ۱۲ درصد افزایش دهد. برای اتصالات پیچ معمولی، باید از اصل واشرهای دوتایی پیروی شود: باید یک واشر تخت روی هر سر پیچ و طرف مهره قرار گیرد. در صورت نیاز به عملکرد ضد شل شدن، می‌توان واشرهای فنری را به طرف مهره اضافه کرد، اما تعداد کل آنها نباید از سه عدد بیشتر شود تا از تمرکز تنش موضعی ناشی از روی هم قرار گرفتن واشرها جلوگیری شود.شایان ذکر است که این مشخصات به ویژه استفاده ترکیبی از پیچ‌های نوع گشتاور-برشی و پیچ‌های سر شش ضلعی بزرگ را در یک گره ممنوع می‌کند، زیرا مکانیسم‌های کنترل پیش‌بار این دو نوع پیچ متفاوت است. ترکیب آنها منجر به توزیع نیروی محوری ناهموار خواهد شد. داده‌های اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که این انحراف می‌تواند به بیش از 20٪ از مقدار استاندارد برسد. آماده‌سازی موقعیت سوراخ قبل از نصب پیچ، یک فرآیند آماده‌سازی کلیدی برای اطمینان از کیفیت اتصال است. طبق مشخصات، تمام سوراخ‌های پیچ باید در کارخانه با استفاده از تجهیزات CNC از پیش ساخته شوند. در محل، فقط استفاده از برقو یا سوهان برای برش مجاز است و قطر سوراخ‌های برقو شده نباید از ۱.۲ برابر قطر اسمی پیچ‌ها بیشتر باشد. برای مثال، حداکثر قطر سوراخ پیچ‌های M20 فقط می‌تواند تا 24 میلی‌متر افزایش یابد. تجاوز از این حد ممکن است ضخامت صفحه اتصال را کاهش دهد و منجر به کاهش تقریباً 18 درصدی ظرفیت باربری برشی شود. برای عدم هم‌ترازی موقعیت سوراخ ناشی از خطاهای تولید، برش با گاز برای برقوکاری اکیداً ممنوع است. استفاده از برقو برای تراشیدن و از بین بردن پلیسه‌ها ضروری است. براده‌های آهن باقیمانده خطر آلودگی روی سطح اصطکاک را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند. اتصالات موقت نیز به همان اندازه دقیق هستند: تعداد پیچ‌های نصب نباید کمتر از یک سوم تعداد کل پیچ‌های گره‌ای و کمتر از ۲ عدد باشد و استفاده از میخ‌های پانچ باید در محدوده ۳۰٪ پیچ‌های موقت کنترل شود. این کنترل تناسبی نه تنها پایداری موقعیت‌یابی اجزا را تضمین می‌کند، بلکه از اشغال بیش از حد موقعیت‌های سوراخ توسط میخ‌های پانچ که می‌تواند بر نفوذ تأثیر بگذارد، جلوگیری می‌کند. پیچ و مهره های پر مقاومت. در ساخت و ساز واقعی، اغلب از روش رزوه‌کاری تدریجی استفاده می‌شود که در آن ابتدا پیچ‌ها در هر دو انتها رزوه می‌شوند و سپس پیچ میانی تکمیل می‌گردد. این روش می‌تواند ضربه اجباری ناشی از انحراف موقعیت سوراخ را کاهش داده و نرخ رزوه‌کاری پیچ را به بیش از ۹۸٪ افزایش دهد. برای اجزای شیب‌دار، باید فضای عملیاتی ۵ تا ۱۰ درجه نیز در نظر گرفته شود. برای جلوگیری از آسیب به رزوه‌های پیچ به دلیل محدودیت‌های زاویه، باید از غلاف‌های بلند برای کمک به رزوه‌کاری استفاده شود. فرآیند سفت کردن پیچ‌ها یک حلقه فنی اصلی در نصب سازه‌های فولادی است. مشخصات فنی به وضوح اتخاذ یک روش سفت کردن مرحله‌ای را برای اطمینان از توزیع یکنواخت پیش‌بار الزامی می‌کند. برای اتصالات پیچ و مهره معمولی، آنها باید به صورت متقارن از وسط تا هر دو انتها سفت شوند. گشتاور سفت کردن باید توسط آچار گشتاور کنترل شود و رزوه‌های نمایان باید در محدوده ۲ تا ۳ دور نگه داشته شوند. اتصالات پیچ و مهره با مقاومت بالا حتی سختگیرانه‌تر هستند و باید از یک فرآیند دو مرحله‌ای سفت کردن اولیه و سفت کردن نهایی پیروی کنند: گشتاور سفت کردن اولیه باید به 60 تا 80 درصد نیروی محوری استاندارد برسد و سفت کردن نهایی باید در همان روز انجام شود. برای گره‌های بزرگ، یک فرآیند سفت کردن مجدد نیز مورد نیاز است. به عنوان مثال، پیچ پرمقاومت M20 را در نظر بگیرید. گشتاور اولیه‌ی سفت کردن آن تقریباً ۱۷۶.۵ نیوتن متر است و گشتاور نهایی سفت کردن آن باید به ۲۹۴.۲ نیوتن متر برسد، با انحرافی که از ±۱۰٪ تجاوز نکند. توالی سفت کردن از اصل اولویت سختی پیروی می‌کند، یعنی از مقیدترین قسمت سازه تا انتهای آزاد امتداد می‌یابد و در همان گره، به گونه‌ای سفت می‌شود که از مرکز به پیرامون گسترش می‌یابد. این ترتیب می‌تواند به طور موثری از اتلاف نیروی محوری ناشی از تغییر شکل صفحه فولادی جلوگیری کند. داده‌های اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که یکنواختی نیروی محوری در ترتیب استاندارد، 35٪ بیشتر از حالت سفت کردن تصادفی است. برای پیچ‌های نوع گشتاور-برشی، آخرین مرحله سفت کردن، زمانی که سر ستاره‌ای شکل آن برداشته می‌شود، به عنوان واجد شرایط علامت‌گذاری می‌شود. تعداد پیچ‌هایی که باز می‌مانند نباید از 5٪ از کل پیچ‌ها بیشتر باشد. در ساخت و ساز، اغلب از روش علامت گذاری رنگی برای تمایز بین سفت کردن اولیه و سفت کردن نهایی پیچ ها استفاده می شود. به عنوان مثال، از رنگ سفید برای علامت گذاری سفت کردن اولیه و از رنگ قرمز برای علامت گذاری سفت کردن نهایی استفاده می شود تا از فراموش کردن سفت کردن جلوگیری شود. در مناطقی با فضای محدود، برای اطمینان از انتقال دقیق گشتاور، باید از آچار بکس بلند استفاده شود. طول بکس معمولاً نباید از ۱.۵ برابر قطر پیچ بیشتر باشد. در اتصال پیچ و مهره سازه‌های فولادی، عملیات سطوح اصطکاکی یک حلقه کلیدی برای اطمینان از عملکرد ضد لغزش گره‌ها است. طبق استانداردها، سطوح تماس باید خشک و تمیز نگه داشته شوند. لکه‌های روغن، زنگ‌زدگی یا بقایای رنگ اکیداً ممنوع است. در روزهای بارانی، هنگام ساخت و ساز باید اقدامات ضد رطوبت انجام شود. روش‌های درمانی برای سطح اصطکاکی شامل سندبلاست (شات بلاست)، تمیز کردن با برس سیمی و غیره است. زبری آن باید به Ra=25-75μm برسد و مقدار ضریب ضد لغزش در آزمایش نباید کمتر از 1.13 برابر مقدار طراحی باشد.برای مثال، پس از عملیات سندبلاست درجه Sa2.5، ضریب ضد لغزش سطح اصطکاک می‌تواند به طور پایدار به بالای 0.45 برسد، در حالی که وقتی فقط با برس سیمی تمیز می‌شود، این مقدار ممکن است کمتر از 0.35 باشد. در طول ساخت و ساز، باید توجه ویژه‌ای به محافظت از سطح اصطکاکی برای جلوگیری از آلودگی یا آسیب ثانویه شود. هرگونه خراش یا پاشش سرباره جوشکاری ممکن است منجر به کاهش 15 تا 20 درصدی ظرفیت باربری گره شود. برای گره‌های جوش داده شده در محل، مشخصات تصریح می‌کند که فاصله بین ناحیه عملیات جوشکاری و سطح اتصال پیچ باید بیشتر از ۱۰۰ میلی‌متر باشد تا از تغییر عملکرد سطح اصطکاک توسط ناحیه تحت تأثیر حرارت جلوگیری شود. مرحله پذیرش آخرین خط دفاعی برای کنترل کیفیت نصب پیچ و مهره سازه‌های فلزی است. استانداردها ایجاب می‌کنند که بازرسی‌های متعددی در هر گره کلیدی انجام شود. برای پیچ و مهره با مقاومت بالا اتصالات، بررسی‌های نقطه‌ای گشتاور باید در 10٪ از تعداد گره‌ها انجام شود. هنگام استفاده از روش گشتاور برای تشخیص، انحراف گشتاور سفت کردن نهایی نباید از ±10٪ تجاوز کند. پذیرش پیچ‌های گشتاور-برشی مستقیماً با شکستن سر شکوفه آلو مشخص می‌شود. نسبت پیچ‌های نشکسته باید در محدوده 5٪ کنترل شود و طول رزوه نمایان باید در 2 تا 3 چرخش حفظ شود. آزمایش ضریب ضد لغزش یک مورد بازرسی اجباری است. از قطعات آزمایشی اصطکاک مضاعف برای آزمایش‌های بارگذاری استفاده می‌شود و مقدار متوسط ​​نباید کمتر از ۱.۱۳ برابر مقدار طراحی باشد. حداقل مقدار یک قطعه آزمایشی واحد نیز نباید کمتر از مقدار طراحی باشد. برای اتصالات پیچ معمولی، نکات کلیدی که باید بررسی شوند عبارتند از: اینکه آیا تنظیمات واشر با اصل واشر دوبل مطابقت دارد، آیا جهت‌های ورود پیچ ​​یکنواخت است، و آیا از یک گیج فیلر برای تشخیص فاصله صفحه اتصال استفاده کنید. اگر فاصله بیش از 1 میلی‌متر باشد، نیاز به نصب واشر تنظیم کننده است. تمام داده‌های پذیرش باید به صورت کتبی ثبت شوند، از جمله اطلاعات کلیدی مانند مقادیر تشخیص گشتاور، شرایط عملیات سطح اصطکاک و توالی سفت کردن پیچ‌ها، که به عنوان مبنای قانونی برای پذیرش پروژه عمل خواهد کرد.