پیچ و مهره در سازه های فلزی دو جزء جدایی‌ ناپذیر در دنیای اتصالات مکانیکی محسوب می‌شوند. این دو قطعه، که اغلب در کنار هم کار می‌کنند، برای ایجاد پیوند پایدار و قابل اطمینان میان اجزای مختلف طراحی شده‌اند.

پیچ معمولاً یک میله فلزی استوانه‌ ای شکل است که سطح خارجی آن با شیارهایی مارپیچ (رزوه) پوشیده شده است. این رزوه خارجی، قابلیت درگیر شدن با رزوه داخلی مهره یا رزوه ایجاد شده در خود قطعه را فراهم می‌کند. یک سر پیچ معمولاً ضخیم‌ تر و دارای شکلی خاص (مانند شش‌ گوش، چهارسو، یا دوسو) است که امکان اعمال نیرو و گشتاور برای سفت کردن یا باز کردن آن توسط ابزارهای مناسب مانند آچار یا پیچ‌ گوشتی را می‌دهد.

مهره قطعه‌ای است که معمولاً شکلی شبیه به یک حلقه یا مکعب کوچک دارد و در داخل آن رزوه داخلی ایجاد شده است. این رزوه داخلی، دقیقاً با رزوه خارجی پیچ مطابقت دارد و امکان نصب و سفت شدن مهره بر روی پیچ را فراهم می‌آورد. با سفت شدن مهره بر روی پیچ، نیروی فشاری قابل توجهی ایجاد می‌شود که اجزای متصل را به هم نزدیک و محکم نگه می‌دارد.

تولید پیچ و مهره، اساس بسیاری از اتصالات مکانیکی را تشکیل می‌دهد و استحکام و پایداری لازم را برای کاربردهای متنوع فراهم می‌آورد.

انواع پیچ و مهره و ویژگی های آن

پیچ و مهره معمولی

این پیچ و مهره ها از فولاد کم کربن ساخته می شوند و در استاندارد ASTM با علامت A307 و در استاندارد DIN با گرید و کلاس سختی 4.6 و یا 5.6 نمایش داده می شوند .

استفاده از این نوع پیچ ها در ساختمان سازی سبک ، اعضای مهار بندها ، اعضای درجه دوم ، خرپاهای کوچک،دکل های انتقال نیرو،دکل های انتقال برق، لاپه ها، کلیه اعضایی که بار وارد بر آنها سبک و استاتیکی می باشد معمول است .مورد استفاده دیگر این پیچ ها به عنوان پیچ مونتاژ در اتصالاتی که وسایل اصلی اتصال آنها پیچ های پر مقاومت و یا جوشی است می باشد . لقی سوراخ این پیچ ها حدود 2 میلیمتر و قطر آنها 6 الی 100 میلیمتر است .

پیچ و مهره پر مقاومت

در استاندارد ASTM دو نوع پیچ و مهره پر مقاومت و با علامت های A325 ,A490 و در استاندارد DIN با علامت و گرید 8.8 و 10.9 وجود دارد .

پیچ های A325 از فولاد با کربن متوسط که مقاومت تسلیم آن حدود 560 تا 630 نیوتن بر میلیمتر مربع است ساخته می شوند و تقریبا معادل پیچ های پر مقاومت آلمانی گرید 8.8 می باشند .

پیچ ها A490 از فولاد آلیاژ دار با مقاومت تسلیم 800 تا 900 نیوتن بر میلیمتر مربع ساخته می شوند و معادل پیچ های آلمانی با گرید 10.9 می باشند .

قطر پیچ های پر مقاومت بین 12 تا 39 میلیمتر می باشد که استفاده از قطر های 20،22،24،27 میلیمتر در صنعت ساختمان سازی معمول تر است .از پیچ های پر مقاومت می توان در هر دو نوع اتصال اتکایی و اصطکاکی استفاده نمود .

پیچ های اتکایی و اصطکاکی

در آیین نامه فولاد 2 نوع اتصال دیده شده است :

الف) اتصال اصطکاکی (SLIP CRITICAL ) یا اتصال HV (Hochfest Vorgespannt) که پیچ های پیش تنیده با مقاومت بالا هستند.

high strength preloaded bolt sets این نامگذاری اتصالاتی را می رساند که در مقابل
لغزش ، بحرانی هستند و به هیچ وجه نباید در صفحات اتصال لغزش رخ دهد(هرگونه لغزش بین صفحات اتصال در اثر بار خدمت نا مطلوب است) .

ب) اتصال اتکایی و یا غیر اصطکاکی که در آن لزومی به جلوگیری از لغزش صفحات اتصال در اثر بارهای خدمت احساس نمی شود . اتصالات پرچی همواره اتکایی محسوب می شوند لیکن اتصالات پیچی بر حسب اینکه پیچ ها پیش تنیده شده و یا نشده باشند اصطکاکی و اتکایی خواهد بود .

پیچ و مهره اصطکاکی

وقتی که وقوع لغزش بین صفحات در حال اتصال تحت بار بهره برداری مطلوب نباشند ، اتصال اصطکاکی استفاده می شود در اتصال اصطکاکی ، نیرویی که از لغزش بین صفحات اتصال جلوگیری می کند TU می باشد که در آن T نیروی پیش تنیدگی پیچ ها و U ضریب اصطکاک بین صفحات اتصال می باشد .

مقدار ضریب اصطکاک U بستگی به وضعیت سطوح صفحات اتصال دارد و بسته به اینکه سطوح صیقلی ، روغنی ، زنگ زده ، رنگ کاری شده و یا ماسه پاشی شده باشد مقدار آن بین 0.2 تا 0.6 متغییر می باشد
پیچ و مهره های اصطکاکی بر اساس استاندارد ابعادی DIN 6914 , DIN 6915 و همچنین بر اساس استاندارد جدید DIN که طول رزوه در برخی سایز ها بیشتر شده DIN EN 14399-4 تولید می گردند که ابعاد کله گی و آچار خور پیچ و مهره ها 12 تا 15 درصد بزرگتر از پیچ و مهره اتکایی می باشد.

پیچ های اتکایی

در مواردی مورد استفاده قرار می گیرند که در آن لغزش بین صفحات اتصال تحت بارهای بهره برداری ، مهم نباشند .

اگر صفحه اتصال لغزش خود را انجام دهد ، از این لحظه به بعد بارهای وارد بر اتصال توسط ترکیب عمل اصطکاکی منتقل می شوند . در مواردی که بارهای وارده استاتیکی باشند و جهت آن معکوس نمی شود ، چنین لغزشی فقط یک بار رخ می دهد در غیر این صورت در اثر لغزش صفحات اتصال در امتدادهای مختلف ، نقطه تماس تنه پیچ با جداره سوراخ مرتبا عوض می شود .

استاندارد های ابعادی استفاده شده برای تولید انواع پیچ و مهره در سازه های فلزی DIN 931 برای پیچ های نیم دنده DIN 933 برای پیچ های تمام دنده و DIN 934 برای تولید مهره ها می باشند .

همچنین در استاندارد های جدید و افزایش ارتفاع مهره و برخی تغییرات در ابعاد پیچ ، استاندارد DIN EN 24014 و یا ISO 4014 برای برای پیچ های نیم رزوه و DIN EN 24017 و یا ISO 4017 برای پیچ های تمام رزوه و DIN EN 24032 و یا ISO 4032 برای مهره ها جهت تولید پیچ و مهره های اتکایی استفاده می شود .

برای کنترل خواص مکانیکی از استاندارد ISO 898-1,2 می بایست استفاده شود .

مشخصات پیچ و مهره در سازه های فلزی

پیچ و مهره در سازه‌ های فلزی یکی از اجزای مهم اتصالات محسوب می‌شوند و نقش مهمی در ایجاد اتصالات مقاوم و پایدار میان قطعات فولادی دارند. این اتصالات به‌ گونه‌ ای طراحی می‌شوند که بتوانند نیروهای کششی، فشاری و برشی را در بخش‌ های مختلف سازه منتقل کنند. پیچ و مهره‌ های مورد استفاده در سازه‌ های فلزی معمولاً از فولادهای مقاوم تولید شده و بر اساس استانداردهای مشخص صنعتی ساخته می‌شوند تا از نظر استحکام، دوام و دقت ابعادی عملکرد قابل اعتمادی داشته باشند.

Bolts and nuts are essential fastening components in steel structures and play a key role in creating strong and reliable connections between steel elements. These fasteners are designed to transfer tensile, compressive, and shear forces throughout different parts of a structure. Structural bolts are typically manufactured from high‑strength steel and produced according to recognized engineering standards to ensure durability, strength, and dimensional accuracy in structural connections

tekmetsan

تفاوت پیچ و مهره سازه ای با صنعتی

پیچ و مهره سازه‌ ای و ویژگی های آن

پیچ و مهره سازه‌ای برای اتصالات باربر در سازه‌هایی مانند اسکلت‌های فولادی، پل‌ها، سوله‌ها، و سازه‌های مرتفع طراحی شده‌اند. این پیچ‌ها اغلب تحت بارهای کششی و برشی بالا قرار دارند و بر اساس استانداردهایی نظیر ASTM A325، ASTM A490 و EN 14399 تولید می‌شوند. همچنین از مهره‌های پرمقاومت و واشرهای مخصوص در این سیستم‌ها استفاده می‌شود.

کلاس مقاومت بالا (8.8، 10.9، HV)
پوشش‌های مقاوم به خوردگی مانند گالوانیزه گرم
الزام به پیش‌تنیدگی و استفاده با واشرهای مخصوص
تست‌های کنترل کیفیت دقیق

پیچ و مهره صنعتی و ویژگی‌های آن

پیچ و مهره صنعتی بیشتر در ماشین‌ آلات، تجهیزات مکانیکی، خطوط تولید، قطعات متحرک و مونتاژهای غیرسازه‌ای استفاده می‌شوند. آن‌ها در سایز، نوع رزوه و آلیاژ تنوع بیشتری دارند و بیشتر بر اساس استانداردهای ISO، DIN یا ANSI تولید می‌شوند.

تنوع در کلاس‌های مکانیکی و آلیاژی
مناسب برای اتصال قطعات قابل باز و بسته شدن
اغلب بدون نیاز به پیش‌ تنیدگی
معمولاً فاقد نیاز به تست‌های کششی شدید

نتیجه گیری

تجهیزات اتصالات پایدار به‌عنوان تولید کننده انواع پیچ و مهره در ایران فعالیت دارد. این مجموعه با بهره‌ گیری از مواد اولیه استاندارد و فرآیندهای تولید دقیق، انواع پیچ و مهره فولادی را در ابعاد و گریدهای مختلف عرضه می‌کند. دقت در تولید رزوه، کنترل کیفی مستمر و رعایت استانداردهای فنی از جمله ویژگی‌ هایی است که موجب یکنواختی و استحکام محصولات می‌شود. تنوع سایز و کلاس مقاومتی این محصولات، پاسخگوی نیاز پروژه‌های صنعتی و سازه‌ ای است. تمرکز بر کیفیت ساخت، دوام بالا و انطباق با استانداردهای معتبر، این مجموعه را به یکی از فعالان حوزه تولید پیچ و مهره در بازار ایران تبدیل کرده است.

سوالات متداول