مقدمه

اتصالات پیچ و مهره ای یکی از مهمترین بخش های پروژه سازه فولادی خارج از کشور است.

برای پروژه های بین المللی، دو سیستم متداول عبارتند از:

• ASTM F3125/F3125M Grade A325 در پروژه هایی که به دنبال تمرین پیچ و مهره سازه مستقر در ایالات متحده هستند

• EN 14399 مجموعه های پیچ و مهره سازه ای با استحکام بالا در پروژه های با استفاده از استانداردهای اروپایی

در نگاه اول، هر دو پیچ و مهره های ساختاری با استحکام بالا به نظر می رسند.

با این حال، آنها را نباید صرفاً به عنوان گریدهای پیچ معادل در نظر گرفت.

آنها به سیستم های استاندارد مختلف با الزامات مختلف برای:

• مجموعه های پیچ و مهره

• خواص مکانیکی

• ابعاد و رشته ها

• تظاهر

• نصب و راه اندازی

• تست کردن

• بازرسی

• مستندات

بنابراین، انتخاب سیستم صحیح باید با نقشه های پروژه، مشخصات، استاندارد طراحی قابل اجرا و الزامات مهندس ثبت آغاز شود..

1. ASTM A325 و EN 14399 چیست؟

ASTM F3125 درجه A325

نام A325 هنوز به طور گسترده در صنعت ساخت و ساز فولاد استفاده می شود.

با این حال، مشخصات مستقل سابق ASTM A325 در ASTM F3125/F3125M ادغام شده است ، که اکنون چندین درجه از پیچ‌ها و مجموعه‌های ساختاری با استحکام بالا را پوشش می‌دهد.

درجه A325 برای اتصالات ساختاری با استفاده از پیچ و مهره با مقاومت بالا در نظر گرفته شده است.

کاربردهای معمولی عبارتند از:

• ساختمان های فولادی صنعتی

• انبارها

• سازه های فلزی مرتفع

• پل ها

• سکوهای فولادی

• اتصالات سازه ای سنگین

• پروژه های زیرساختی

پیچ‌های شش‌ضلعی سنگین ASTM F3125 Grade A325 در اندازه‌های اینچی موجود هستند، در حالی که سیستم متریک Grade A325M اندازه‌های متریک را پوشش می‌دهد.

برای اتصالات ساختاری به سبک ایالات متحده، الزامات نصب و بازرسی معمولاً با مشخصات RCSC برای اتصالات ساختاری با استفاده از پیچ و مهره های با استحکام بالا هماهنگ می شود..

EN 14399

EN 14399 فقط یک درجه پیچ نیست.

این مجموعه ای از استانداردهای اروپایی است که مجموعه های پیچ و مهره سازه ای با استحکام بالا را که برای پیش بارگذاری مناسب هستند پوشش می دهد..

چندین سیستم در این سری گنجانده شده است.

منابع انسانی سیستم

EN 14399-3 مجموعه های پیچ و مهره شش گوشه سیستم HR را پوشش می دهد.

بسته به پیکربندی سیستم، مجموعه های HR ممکن است از کلاس های ویژگی مانند:

• 8.8/8

• 10.9/10

این سیستم شکل پذیری مورد نیاز خود را عمدتاً از طریق طویل شدن پیچ به دست می آورد.

سیستم HV

EN 14399-4 مجموعه های پیچ و مهره شش گوشه سیستم HV را پوشش می دهد.

مجموعه های HV به طور کلی رفتار انعطاف پذیر خود را از طریق تغییر شکل رزوه های درگیر به دست می آورند.

HV را نباید با پیچ کنترل کشش یا پیچش آف اشتباه گرفت.

سیستم HRC

EN 14399-10 مجموعه های پیچ و مهره سیستم HRC را با پیش بارگذاری کالیبره شده پوشش می دهد.

مجموعه‌های HRC از چیدمان اسپلاین یا گردن شکن استفاده می‌کنند و معمولاً با پیچ‌های کنترل تنش (TCB) مقایسه می‌شوند..

یک آچار مخصوص نصب در هنگام سفت کردن مهره در برابر اسپلاین واکنش نشان می دهد. اسپلاین در پایان فرآیند سفت کردن جدا می شود.

2. A325 در مقابل EN 14399: مقایسه سریع

مورد	ASTM F3125 Grade A325	EN 14399
سیستم استاندارد	ASTM / RCSC ایالات متحده	سیستم اروپایی EN / Eurocode
استفاده اصلی	اتصالات سازه ای با مقاومت بالا	مجموعه های پیچ و مهره سازه از قبل بارگذاری شده
اشکال پیچ معمولی	هگز سنگین؛ سیستم های کنترل تنش F3125 مرتبط نیز وجود دارد	HR، HV، HRC و مجموعه های مرتبط
ابعاد مشترک	اینچ گرید A325; متریک گرید A325M نیز موجود است	در درجه اول متریک M12-M36 بسته به سیستم
کنترل تظاهر	روش های نصب مورد تایید RCSC	روش های سفت کردن سازگار با EN 1090-2
سیستم نخ	اینچ یا متریک با توجه به درجه مشخص شده F3125	متریک ISO
کنترل نصب	پیچ و مهره، آچار کالیبره شده، پیچ و مهره TC پیچ، DTI و روش های ترکیبی	گشتاور، ترکیبی، HRC، DTI و سایر روش های مجاز بسته به مشخصات
مبنای انتخاب اصلی	مشخصات پروژه و طراحی اتصال مبتنی بر ایالات متحده	الزامات پروژه Eurocode / EN
تعویض	نیاز به بررسی مهندسی و مشخصات دارد	نیاز به بررسی مهندسی و مشخصات دارد

مهم: مجموعه های ASTM Grade A325 و EN 14399 نباید جایگزین یکدیگر شوند، تنها به این دلیل که استحکام اسمی آنها مشابه به نظر می رسد.

3. نحوه انتخاب سیستم پیچ سازه صحیح

3.1 با مشخصات پروژه شروع کنید

سوال اول نباید این باشد:

'کدام پیچ ارزانتر است؟'

باید باشد:

'کدام سیستم پیچ و مهره برای این پروژه مشخص شده است؟'

بررسی کنید:

• نقشه های سازه

• جزئیات اتصال

• مشخصات پروژه

• کد طراحی قابل اجرا

• اسناد مناقصه

• الزامات مالک

• مهندس الزامات رکورد

اگر پروژه از مشخصات اتصال ساختاری مبتنی بر ایالات متحده پیروی می کند، ممکن است به ASTM F3125 Grade A325 یا درجه F3125 مشخص دیگری نیاز باشد.

برای پروژه های یوروکد با استفاده از پیچ و مهره های ساختاری از پیش بارگذاری شده، مجموعه های EN 14399 معمولاً مشخص می شوند.

3.2 پیچ ها را فقط بر اساس استحکام تعویض نکنید

دو پیچ می توانند استحکام کششی مشابهی داشته باشند و هنوز به طور مستقیم قابل تعویض نیستند.

تفاوت ها ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• هندسه نخ

• هندسه مهره

• الزامات واشر

• تحمل های ابعادی

• خواص مکانیکی

• تست مونتاژ پیچ

• ویژگی های پیش بارگذاری

• روش سفت کردن

• روش بازرسی

بنابراین هر گونه جایگزینی پیشنهادی باید قبل از تهیه یا نصب توسط مهندس پروژه مسئول بررسی شود.

4. درک تظاهر بولت

پیچ های سازه ای با استحکام بالا ممکن است به صورت زیر نصب شوند:

• مفاصل محکم و محکم

• مفاصل پیش تنیده

• مفاصل بحرانی لغزش

شرایط مورد نیاز به طراحی اتصال و مشخصات پروژه قابل اجرا بستگی دارد.

پیش کشش یک نیروی گیره مشخص بین صفحات فولادی متصل ایجاد می کند.

این نیروی گیره به ویژه در اتصالاتی که در آنها:

• لغزش باید کنترل شود

• خستگی قابل توجه است

• برگشت بار اتفاق می افتد

• تظاهر به طور خاص توسط طراحی مورد نیاز است

5. ASTM F3125 Grade A325 Pretension

برای اتصالات سازه ای RCSC، حداقل پیش کشش مورد نیاز بر اساس گروه پیچ و قطر اسمی مشخص می شود.

برای پیچ و مهره های گروه 120، که شامل مجموعه های درجه A325 است، حداقل مقادیر پیش کشش معمولی از سیستم RCSC تقریباً عبارتند از:

قطر اسمی پیچ	حداقل پیش کشش
1/2 اینچ	12 کیپ
5/8 اینچ	19 کیپ
3/4 اینچ	28 کیپ
7/8 اینچ	39 کیپ
1 اینچ	51 کیپ
1-1/8 اینچ	64 کیپ
1-1/4 اینچ	81 کیپ
1-3/8 اینچ	97 کیپ
1-1/2 اینچ	118 کیپ

این مقادیر به حداقل فشار مشخص شده پیچ و نه گشتاور نصب جهانی اشاره دارد.

روش نصب واقعی باید از روش پیش تنیدگی تایید شده و الزامات پروژه پیروی کند.

6. EN 14399 Pretension

مجموعه‌های EN 14399 که برای بارگذاری اولیه در نظر گرفته شده‌اند، حول یک مفهوم پیش‌بارگذاری مشخص طراحی شده‌اند.

یک رابطه حداقل پیش بارگذاری که معمولاً به آن ارجاع می شود عبارت است از:

Fp,C = 0.7 × fub × As

کجا:

• Fp,C = پیش بارگذاری مشخص شده

• fub = استحکام کششی نهایی پیچ

• As = ناحیه تنش کششی پیچ

روش نصب واقعی به موارد زیر بستگی دارد:

• سیستم EN 14399

• کلاس املاک

• کلاس K

• روش سفت کردن

• الزامات اجرای EN 1090-2

• مشخصات پروژه

به همین دلیل، پیش بار پیچ نباید با استفاده از یک ضریب عمومی بدون تأیید مجموعه واقعی پیچ به گشتاور نصب تبدیل شود.

7. چرا جدول گشتاور پیچ جهانی می تواند گمراه کننده باشد؟

یک تقریب مهندسی که اغلب استفاده می شود عبارت است از:

T = K × D × F

کجا:

• T = گشتاور سفت شدن

• K = فاکتور مهره یا ضریب گشتاور

• D = قطر پیچ اسمی

• F = کشش پیچ هدف

این معادله برای درک رابطه بین گشتاور و کشش پیچ مفید است.

با این حال، نباید به طور خودکار به عنوان یک قانون نصب فیلد جهانی استفاده شود.

رابطه گشتاور - کشش می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد زیرا:

• وضعیت نخ

• روغن کاری

• پوشش

• آلودگی سطحی

• وضعیت مهره

• وضعیت لباسشویی

• مقدار زیادی پیچ

• تجهیزات نصب

تغییر در روانکاری به تنهایی می تواند میزان کشش پیچ تولید شده توسط همان گشتاور را به میزان قابل توجهی تغییر دهد.

به همین دلیل، روش‌های نصب پروژه باید به روش استاندارد تایید شده و مجموعه‌های پیچ و مهره تأیید شده به جای جدول گشتاور اینترنت عمومی متکی باشد.

8. روش های پیش تنیدگی ASTM / RCSC

مشخصات RCSC چندین روش را برای پیش تنیدگی پیچ های سازه ای با استحکام بالا تشخیص می دهد.

روش 1: چرخش مهره

پیچ‌ها ابتدا به حالت محکم و محکم می‌آیند.

سپس سر مهره یا پیچ با مقدار اضافی مشخص بسته به موارد زیر می چرخد:

• طول پیچ

• هندسه اتصال

• جهت گیری سطح

از علامت گذاری مسابقه می توان برای تأیید چرخش استفاده کرد.

یک مزیت مهم روش چرخش مهره این است که پیش کشش نهایی عمدتاً با ازدیاد طول پیچ کنترل می شود نه اینکه کاملاً به گشتاور متکی باشد.

روش 2: آچار کالیبره شده

یک آچار نصب کالیبره شده برای ایجاد فشار مورد نیاز استفاده می شود.

با این حال، گشتاور نصب مورد نیاز باید از طریق تأیید پیش از نصب برای پیچ و مهره ها و شرایط نصب واقعی تعیین شود.

متغیرهای مهم عبارتند از:

• مقدار زیادی پیچ

• مقدار زیادی آجیل

• روغن کاری

• وضعیت سطح

• وضعیت ابزار

آچار و روش نصب باید طبق مشخصات قابل اجرا کنترل شود.

روش 3: پیچ و مهره های کنترل کشش پیچشی

مجموعه های پیچ کنترل کشش ویژه از یک انتهای اسپلینت استفاده می کنند.

ابزار نصب در حین واکنش در برابر اسپلاین، مهره را سفت می کند.

وقتی به شرایط نصب طراحی شده رسید، اسپلاین می پیچد.

این سیستم ها یک نشانه بصری راحت ارائه می دهند که عملیات نصب کامل شده است.

روش 4: نشانگرهای مستقیم کشش

نشانگرهای تنش مستقیم یا DTI، واشرهای مخصوص طراحی شده یا دستگاه های نشان دهنده بار هستند.

تغییر شکل آنها نشان دهنده کشش پیچ در هنگام نصب است.

DTI ها می توانند در مواردی مفید باشند که تأیید مستقیم شرایط گیره مورد نیاز باشد.

روش 5: روش ترکیبی

روش ترکیبی از یک مرحله سفت شدن کنترل شده اولیه و به دنبال آن چرخش مشخص استفاده می کند.

رویه دقیق باید از الزامات پروژه RCSC مربوطه پیروی کند.

9. EN 14399 / EN 1090-2 روش های سفت کردن

سیستم های پیچ و مهره از پیش بارگذاری شده اروپایی از روش های سفت کردن هماهنگ با EN 1090-2 و مجموعه مناسب EN 14399 استفاده می کنند.

روش های رایج عبارتند از:

روش گشتاور

نصب کنترل شده با گشتاور به یک مجموعه پیچ و مهره مناسب و ویژگی های کالیبراسیون مشخص نیاز دارد.

مونتاژ کلاس K هنگام انتخاب روش نصب مهم است.

به عنوان مثال، نصب مبتنی بر گشتاور به طور معمول نیاز به کنترل دقیق تر رابطه گشتاور/پیش بار دارد.

روش ترکیبی

روش ترکیبی از گشتاور و چرخش کنترل شده استفاده می کند.

معمولاً شامل:

1. سفت کننده

2. سفت شدن اولیه

3. چرخش کنترل شده نهایی

علامت گذاری مسابقه می تواند به بازرسی کمک کند.

روش HRC

پیچ و مهره های HRC با استفاده از یک ابزار اختصاصی از نوع آچار برشی نصب می شوند.

اسپلاین انتهای پیچ در طی عملیات سفت کردن نهایی بریده می شود.

سیستم HRC را نباید با سیستم HV EN 14399 اشتباه گرفت.

روش نشانگر تنش مستقیم

نشانگرهای کشش مستقیم را می توان در صورت مجاز در مجموعه های EN 14399 HR یا HV گنجاند.

آنها یک نشانه مستقیم مربوط به پیش بارگیری پیچ را ارائه می دهند.

10. K-Class در EN 14399 چیست؟

سیستم اروپایی مجموعه های پیچ و مهره خاصی را بر اساس ویژگی های سفت کننده آنها طبقه بندی می کند.

نامگذاری های رایج عبارتند از:

• K0

• K1

• K2

کلاس K مورد نیاز به روش سفت کردن انتخاب شده بستگی دارد.

برای مثال، روش‌های کنترل‌شده با گشتاور معمولاً به ویژگی‌های گشتاور/پیش بار کنترل‌شده‌تری نسبت به روش‌هایی نیاز دارند که به شدت به گشتاور متکی هستند.

به همین دلیل است که روش نصب باید همراه با مجموعه پیچ و مهره EN 14399 تعیین شود و نه بعد از اینکه پیچ ها قبلاً در محل قرار گرفته اند.

11. تأیید پیش از نصب

تأیید پیش از نصب بخش مهمی از کنترل کیفیت پیچ و مهره با استحکام بالا است.

برای پیچ و مهره های ساختاری به سبک ایالات متحده، تأیید می تواند به تأیید کمک کند:

• مناسب بودن مجموعه کامل پیچ و مهره

• وضعیت روغن کاری

• توانایی رسیدن به ادعای مورد نیاز

• عملکرد صحیح تجهیزات سفت کننده

• مناسب بودن روش نصب انتخاب شده

این باید قبل از نصب تعداد زیادی پیچ تأیید شده در ساختار دائمی در صورت لزوم تکمیل شود.

12. بازرسی پیچ و مهره سازه

بازرسی باید بر روی این موضوع متمرکز شود که آیا روش نصب تایید شده به درستی دنبال شده است یا خیر.

روش بستگی به سیستم پیچ و مهره انتخاب شده دارد.

بازرسی نوبتی

موارد بازرسی معمولی عبارتند از:

• تایید وضعیت تنگ

• علائم مطابقت

• چرخش مهره یا سر مورد نیاز

• ترتیب نصب

بازرسی آچار کالیبره شده

موارد بازرسی معمولی عبارتند از:

• تایید قبل از نصب

• کالیبراسیون آچار

• لات پیچ صحیح

• روش نصب

• تنظیمات ابزار

• دنباله سفت کردن

یک 'بررسی گشتاور' ساده پس از نصب نباید به‌طور خودکار به‌عنوان دلیلی بر انحراف واقعی پیچ تلقی شود.

بازرسی پیچ کنترل تنش

چک های معمولی عبارتند از:

• مونتاژ پیچ صحیح

• سفت کردن مناسب محکم

• وضعیت اسپلین قبل از سفت شدن نهایی

• تکمیل مراحل نصب تعیین شده

• تأیید بصری چرخش اسپلاین در صورت لزوم

بازرسی مستقیم نشانگر تنش

بازرسی تأیید می کند که نشانگر مطابق با روش نصب مشخص شده خود به شرایط مورد نیاز دست یافته است.

13. آیا می توان از تست اولتراسونیک استفاده کرد؟

اندازه گیری طول پیچ اولتراسونیک می تواند در کاربردهای تخصصی برای تخمین کشش پیچ استفاده شود.

ممکن است برای موارد زیر در نظر گرفته شود:

• ساختارهای بحرانی

• تجهیزات صنعتی ویژه

• برنامه های تحقیق یا تأیید

• پروژه هایی با نیازهای مالک خاص

با این حال، اندازه گیری اولتراسونیک نباید به طور خودکار روش پذیرش استاندارد برای هر اتصال ASTM F3125 یا EN 14399 در نظر گرفته شود.

استفاده از آن باید توسط مشخصات پروژه، روش آزمایش و مهندس مسئول تعریف شود.

14. اشتباهات رایج در پروژه های فولادی خارج از کشور

اشتباه 1: اختلاط سیستم های پیچ ASTM و EN

پیچ ها را فقط با مقایسه مقاومت کششی اسمی انتخاب نکنید.

مجموعه های A325 و EN 14399 متعلق به سیستم های مختلف هستند.

اشتباه 2: در نظر گرفتن HV به عنوان یک پیچ و مهره

HV یک سیستم پیچ و مهره شش گوشه EN 14399 است.

سیستم اروپایی با اسپلاین برشی HRC است.

اشتباه 3: استفاده از جدول گشتاور عمومی

یک مقدار گشتاور ثابت می تواند کشش پیچ بسیار متفاوتی را بسته به شرایط روانکاری و مونتاژ ایجاد کند.

به جای آن از روش نصب تایید شده استفاده کنید.

اشتباه 4: روغن کاری مجدد پیچ ​​و مهره ها بدون ارزیابی مجدد

روغن کاری بر اصطکاک تأثیر می گذارد.

تغییر روان کننده می تواند گشتاور مورد نیاز برای تولید همان پیش بار را تغییر دهد.

بنابراین هرگونه تغییر روغن کاری باید طبق روش نصب مربوطه کنترل شود.

اشتباه 5: مخلوط کردن اجزای پیچ، مهره و واشر

پیچ و مهره با استحکام بالا باید به عنوان یک مجموعه در نظر گرفته شود.

پیچ ها، مهره ها و واشرها باید با سیستم و الزامات پروژه مشخص شده مطابقت داشته باشند.

اشتباه 6: نادیده گرفتن مستندات

برای پروژه های بین المللی، مستندات کیفی می تواند به اندازه خود پیچ ​​فیزیکی مهم باشد.

اسناد معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• گواهی مواد

• شناسایی محصول

• قابلیت ردیابی زیاد

• سوابق تایید قبل از نصب

• سوابق کالیبراسیون ابزار

• سوابق بازرسی نصب

15. راهنمای انتخاب سریع

نیازمندیهای پروژه	رویکرد پیشنهادی
پیچ و مهره ساختاری مشخص شده توسط ایالات متحده	الزامات درجه ASTM F3125 و RCSC را بررسی کنید
اتصال از پیش بارگذاری شده با کد یورو	مونتاژ EN 14399 و EN 1090-2 را بررسی کنید
پیچ شش گوش سنگین مورد نیاز است	A325 hex سنگین یا EN HR/HV همانطور که مشخص شده است
نصب کنترل کشش مورد نیاز است	از مجموعه مشخص شده ASTM TC یا سیستم HRC EN 14399 استفاده کنید
اتصال بحرانی لغزش	تظاهر مورد نیاز، سطح فایینگ و روش نصب را تأیید کنید
محیط ساحلی	سازگاری پوشش و الزامات خوردگی را تأیید کنید
پیچ و مهره گالوانیزه	روغن کاری، سازگاری مونتاژ و روش نصب را بررسی کنید
جایگزینی استاندارد پیشنهاد شده است	اخذ تاییدیه مهندسی قبل از خرید

16. اطلاعاتی که باید قبل از سفارش پیچ و مهره سازه تایید شود

قبل از ثبت سفارش برای پروژه سازه فولادی خارج از کشور، تأیید کنید:

1. استاندارد طراحی

سیستم ASTM / AISC / RCSC یا Eurocode / EN؟

2. نوع اتصال

• محکم

• تظاهر کرد

• لغزش بحرانی

3. مشخصات پیچ

• ASTM F3125 درجه A325

• سایر درجه ASTM F3125

• EN 14399 HR

• EN 14399 HV

• EN 14399 HRC

• سیستم مشخص شده دیگر

4. اندازه پیچ

تایید کنید:

• قطر

• طول

• طول نخ

• الزامات واشر

5. درمان سطحی

مثال ها ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• دشت

• گالوانیزه

• پوشش محافظ تایید شده

• حفاظت در برابر خوردگی پروژه خاص

6. روش نصب

قبل از ارسال تایید کنید:

• چرخش مهره

• آچار کالیبره شده

• تنش-کنترل

• DTI

• روش ترکیبی

• سایر رویه های تایید شده

7. الزامات بازرسی

تعیین کنید که کدام سوابق و آزمون‌ها باید برای:

• مالک

• مهندس

• بازرس

• پیمانکار EPC

• مقام محلی

نتیجه گیری

انتخاب پیچ و مهره های ساختاری برای یک پروژه فولادی در خارج از کشور صرفاً به مقایسه مقاومت پیچ و مهره نیست.

روند صحیح این است:

استاندارد پروژه → طراحی اتصال → مونتاژ پیچ → روش پیش تنیدگی → تأیید نصب → بازرسی → مستندات

برای پروژه های مستقر در ایالات متحده، الزامات ASTM F3125 Grade A325 و RCSC وجود دارد. معمولاً

برای پروژه های اروپایی، مجموعه های پیچ و مهره EN 14399 همراه با الزامات اجرایی EN 1090-2 چارچوب کلیدی برای اتصالات سازه ای از پیش بارگذاری شده را تشکیل می دهند.

مهمتر از همه، سیستم های پیچ و مهره ASTM و EN نباید صرفاً بر اساس استحکام اسمی مخلوط یا جایگزین شوند.

برای پروژه های سازه های فولادی بین المللی، انتخاب پیچ همیشه باید با نقشه های تایید شده، مشخصات فنی و مهندس سازه مسئول هماهنگ شود.

ZSJH STEEL - تولید فولاد سازه برای پروژه های خارج از کشور

ZSJH STEEL از پروژه های سفارشی سازه فولادی با خدماتی که پوشش می دهند پشتیبانی می کند:

هماهنگی طراحی → جزئیات مهندسی → ساخت فولاد سازه → بازرسی کیفیت → بسته بندی → صادرات → راهنمای نصب

اگر نقشه های ساختاری یا الزامات اتصال پیچ و مهره برای یک پروژه خارج از کشور دارید، مشخصات پروژه خود را برای بررسی فنی و نقل قول برای ما ارسال کنید.

نقشه ها و الزامات اتصال خود را ارسال کنید