استاندارد پیچ و مهره

بدون شک در دنیای مدرن کنونی، برای طراحی هر سازه مهندسی استفاده از استانداردهای مختلف امری اجتناب ناپذیر است. اتصالات پیچ و مهره ای نیز به طبع از این قاعده مثتثنی نیست. طراحی اتصالات پیچ و مهره ای بر اساس استانداردهای مختلفی از جمله DIN، ASTM، EN، ISO، ANSI و غیره انجام می شود. در صنعت سازه های فلزی و دیگر صنایع کشور به طور سنتی (بیشتر) از استاندارد DIN استفاده می شود. با این وجود، با افزایش سطح دانش طراحان و آشنایی با دیگر استانداردها، استفاده از استانداردهایی نظیر ASTM و EN نیز در کشور در حال افزایش است. دنیای پیچ و مهره و استاندادهای آن بسیار متنوع است و تنها استاندارد DIN بالغ بر ۱۵۰ استاندارد برای پیچ و مهره دارد. در ادامه، انواع استانداردهای مختلف مورد استفاده برای اتصالات پیچ و مهره سازه های فلزی معرفی می شوند.

استاندارد ASTM

استاندارد ASTM پیچ و مهره های گوناگون با اندازه و گرید متنوع برای کاربرد در سازه های فلزی را مشخص می کند. این پیچ و مهره ها معمولا در دو حالت کوئنچ شده و تمپر شده عرضه می شوند و دارای دو نوع ۱ و۳ (type 1 و type 3) هستند.

ASTM A325 یا ASTM A325M (متریک): شامل پیچ های فولادی سخت کاری شده با استحکام معمولی
ASTM A490 یا ASTM A490M (متریک): شامل پیچ های فولادی سخت کاری شده با استحکام بالا
ASTM F2280: پیچ و مهره های کنترل کششی {tension control bolt (TCB) یا تی سی بولت} استحکام بالا
ASTM F1825 : پیچ و مهره های کنترل کششی {tension control bolt (TCB) یا تی سی بولت} استحکام معمولی
کمیته ASTM F16 با رهبری موسسه فلزی آمریکا و شورای تحقیق اتصالات فلزی طرح پیشنهادی تلفیق این استانداردها و ایجاد یک استاندارد واحد را مورد بررسی قرار داده است. تلفیق استانداردها نیاز های صنعت را مشخص و راه حل های ارزشمندی به صورت متمرکز پیشنهاد می دهد. بنابراین استاندارد ASTM F 3125 به صورت تلفیقی از استانداردهای بالا ارائه شده است:

جدول ۱٫ استاندارد ASTM F3125 تلفیقی از تمامی استانداردهای موجود سازه های فلزی ASTM
ASTM

امروزه صد ها میلیون اتصال پیچ و مهره ای بر اساس مشخصات تعیین شده توسط استانداردهای ASTM تولید می شود. با در نظر گرفتن این حجم بالا، استفاده از یک استاندارد واحد به اسم ASTM F3125 کمک بسیار بزرگی در راستای طراحی آسان تر خواهد بود.

استاندارد DIN:

استاندارد DIN مورد استفاده در سازه های فلزی بزرگ استحکام بالا DIN6914، DIN6915 و DIN6916 است.

DIN6914: پیچ های با گل شش گوش بزرگ، مخصوص سازه های فلزی بزرگ استحکام بالا-اتصالات اصطکاکی (گرید ۱۰٫۹).

DIN6915: مهره شش گوش بزرگ، مخصوص سازه های فلزی بزرگ استحکام بالا-اتصالات اصطکاکی (گرید ۱۰٫۹).

DIN6916: واشر مخصوص سازه های فلزی بزرگ استحکام بالا-اتصالات اصطکاکی (گرید ۱۰٫۹).

DIN931: این پیچ دو نوع نیم-رزوه و تمام-رزوه دارد و در سازه های مختلف می تواند مورد استفاده قرار گیرد-اتصالات اتکایی (در گریدهای مختلف تولید می شود).

DIN933: این پیچ تمام-رزوه است و در سازه های مختلف می تواند مورد استفاده قرار گیرد-اتصالات اتکایی (در گریدهای مختلف تولید می شود).

DIN934: مهره مورد استفاده در سازه های مختلف-اتصالات اتکایی (در گریدهای مختلف تولید می شود).

در جدول ۲ معادل ASTM گرید های مختلف استاندارد DIN ( یا ISO) لیست شده است. این جایگزین ها تنها باید به صورت کلی در نظر گرفته شود و قبل از هر گونه جایگزینی بین استانداردها جوانب مختلف باید در نظر گرفته شود تا از عملکرد مناسب پیچ جایگزین شده اطمینان حاصل شود. برای مثال گرید ۸٫۸ برای تمامی قطر ها تا M80 نیاز به خواص مکانیکی مشابهی دارد، در حالی که معادل ASTM آن یعنی A449 با افزایش قطر نیاز به خواص مکانیکی کمتری دارد. همچنین گرید ۱۲٫۹ که برای پیچ های متریک معمول است، معادل ASTM آن تنها A574 است که دارای گل سوکت دار است و معادل گل شش گوش ندارد. بنابراین هر گونه جایگزینی بین پیچ های مختلف نیازمند بحث و آنالیز کارشناسی است.

جدول ۲٫ معادل ASTM گرید های مختلف پیچ و مهره DIN

DIN and ASTM