استاندارد ASTM A563 - تی تی بولت

ASTM A563 استاندارد مهره‌های فولادی برای اتصالات ساختاری و عمومی اینچی است — مهره‌ای که روی پیچ ASTM F3125 بسته می‌شود. گریدهای آن با حرف مشخص می‌شوند و انتخاب درست گرید، تعیین‌کننده‌ی رفتار اتصال است.

مشخصات ASTM A563 موارد شیمیایی و مکانیکی مهره‌های فولادی کربن و فولادهای آلیاژی را که در پیچ و مهره‌ها و اتصال دهنده‌های دنده ای استفاده می‌شود، پوشش می‌دهد. نمودارهای زیر مربوط به میزان بهره برداری از مهره گالوانیزه گرم، الزامات علامت‌گذاری گرید و الزامات مکانیکی است. برای اطلاعات در مورد مهره‌های مناسب برای پیچ‌های مختلف، به نمودار سازگاری مهره‌ها مراجعه کنید.

مطابق مشخصات A563، "الزامات مربوط به هر گرید مهره ممکن است، به انتخاب تأمین کننده و با اطلاع خریدار، با تهیه مهره یکی از گرید‌های قوی‌تر که در اینجا مشخص شده باشد، برآورده شود مگر اینکه در تحقیق مانع چنین جایگزینی شود. و سفارش خرید ». این مهم است زیرا برخی از گرید‌های مهره به راحتی و در اندازه‌های خاص به پایان نمی رسند. علاوه بر این، مشخصات اجازه می‌دهد تا جایگزین مهره‌های استاندارد 2H ASTM A194 به جای مهره‌های DH گرید A563 به دلیل عدم در دسترس بودن مهره‌های گرید DH در اندازه‌های اسمی 3/4 ″ و بزرگتر شود.

مهره‌های گالوانیزه گرم را باید دوباره تراشی کرد تا ضخامت روی روی دنده‌های اتصال دهنده اتصال خارجی وجود داشته باشد. این کمک هزینه‌ها در نمودار زیر بیان شده‌است و توضیحات بیشتر در مورد این موضوع را می‌توانید در بخش سوالات متداول این سایت پیدا کنید.

A563 گریدهای

A	Carbon steel, hex or heavy hex
B	Carbon steel, hex or heavy hex
C	Carbon steel, quenched and tempered, heavy hex
D	Carbon steel, quenched and tempered, heavy hex
DH	Carbon steel, quenched and tempered, heavy hex
C3	Weathering steel, quenched and tempered, heavy hex
DH3	Weathering steel, quenched and tempered, heavy hex

A563 خواص مکانیکی

Grade	Style	Size, in.	Proof Load, ksi		Hardness, HBN
Grade	Style	Size, in.	Plain	Galvanized	Hardness, HBN
A	Hex	1/4 - 1-1/2	90	68	116 - 302
A	Heavy Hex	1/4 - 4	100	75	116 - 302
B	Heavy Hex	1/4 - 1	133	100	121 - 302
B	Heavy Hex	1-1/8 - 1-1/2	116	87	121 - 302
C / C3	Heavy Hex	1/4 - 4	144	144	143 - 352
D	Heavy Hex	1/4 - 4	150	150	248 - 352
DH / DH3	Heavy Hex	1/4 - 4	175	150	248 - 352
For UNC, 8UN, 6UN, and Coarse Pitch Threads

A563 خواص شمیایی

Element	Grades O, A, B, C	D**	DH**
Carbon	0.55% max	0.55% max	0.20 - 0.55%
Manganese, min		0.30%	0.60%
Phosphorus, max	0.12%	0.04%	0.04%
Sulfur, max	0.15%*	0.05%	0.05%
* al

خواص شیمیایی گریدهای C3 و DH3

Element	Classes for Grade C3*							DH3
Element	A	B	C	D	E	F	N	DH3
Carbon	0.33 - 0.40%	0.38 - 0.48%	0.15 - 0.25%	0.15 - 0.25%	0.20 - 0.25%	0.20 - 0.25%		0.20 - 0.53%
Manganese	0.90 - 1.20%	0.70 - 0.90%	0.80 - 1.35%	0.40 - 1.20%	0.60 - 1.00%	0.90 - 1.20%		0.40% min
Phosphorus	0.040% max	0.06 - 0.12%	0.035% max	0.040% max	0.040% max	0.040% max	0.07 - 0.15%	0.046% max
Sulfur, max	0.050%	0.050%	0.040%	0.050%	0.040%	0.040%	0.050%	0.050%
Silicon	0.15 - 0.35%	0.30 - 0.50%	0.15 - 0.35%	0.25 - 0.50%	0.15 - 0.35%	0.15 - 0.35%	0.20 - 0.90%
Copper	0.25 - 0.45%	0.20 - 0.40%	0.20 - 0.50%	0.30 - 0.50%	0.30 - 0.60%	0.20 - 0.40%	0.25 - 0.55%	0.20% min
Nickel	0.25 - 0.45%	0.50 - 0.80%	0.25 - 0.50%	0.50 - 0.80%	0.30 - 0.60%	0.20 - 0.40%	1.00% max	0.20% min**
Chromium	0.45 - 0.65%	0.50 - 0.75%	0.30 - 0.50%	0.50 - 1.00%	0.60 - 0.90%	0.45 - 0.65%	0.30 - 1.25%	0.45% min
Vanadium			0.020% min
Molybdenum		0.06% max		0.10% max				0.15% min**
Titanium				0.05% max
* Sufacturer
** Nbe used.

A563 علایم روی مهره

Grade Identification Marking	Specification	Material	Nominal Size, In.	Proof Load Stress, ksi	Hardness Rockwell		See Note
Grade Identification Marking	Specification	Material	Nominal Size, In.	Proof Load Stress, ksi	Min	Max	See Note
	ASTM A563 Grade O	Carbon Steel	1/4 - 1-1/2	69	B55	C32	2,3
	ASTM A563 Grade A	Carbon Steel	1/4 - 1-1/2	90	B68	C32	2,3
	ASTM A563 Grade B	Carbon Steel	1/4 - 1	120	B69	C32	2,3
	ASTM A563 Grade B	Carbon Steel	>1 - 1-1/2	105	B69	C32	2,3
	ASTM A563 Grade C	Carbon Steel, may be Quenched and Tempered	1/4 - 4	144	B78	C38	4
	ASTM A563 Grade C3	Atmospheric Corrosion Resistant Steel, may be Quenched and Tempered	1/4 - 4	144	B78	38	4,6
	ASTM A563 Grade D	Carbon Steel, may be Quenched and Tempered	1/4 - 4	150	B84	C38	5
	ASTM A563 Grade DH	Carbon Steel, Quenched and Tempered	1/4 - 4	175	C24	C38	5
	ASTM A563 Grade DH3	Atmospheric Corrosion Resistant Steel, Quenched and Tempered	1/4 - 4	175	C24	C38	4,6

Thread Dimensions and Oversizing Allowances

For Nuts: Hot Dipped Galvanized per Specification F2329

ابعاد رزوه و اضافه‌تراشی مهره‌های گالوانیزه گرم مطابق F2329

Nominal Nut Size, in. and Pitch	Diametral Allowance, in.	Pitch Diameter
Nominal Nut Size, in. and Pitch	Diametral Allowance, in.	Min	Max
0.250 - 20	0.016	0.2335	0.2384
0.312 - 18	0.017	0.2934	0.2987
0.375 - 16	0.017	0.3514	0.3571
0.437 - 14	0.018	0.4091	0.4152
0.500 - 13	0.018	0.4680	0.4745
0.562 - 12	0.020	0.5284	0.5352
0.625 - 11	0.020	0.5860	0.5932
0.750 - 10	0.020	0.7050	0.7127
0.875 - 9	0.022	0.8248	0.8330
1.000 - 8	0.024	0.9428	0.9516
1.125 - 8	0.024	1.0678	1.0768
1.125 - 7	0.024	1.0562	1.0656
1.250 - 8	0.024	1.1928	1.2020
1.250 - 7	0.024	1.1812	1.1908
1.375 - 8	0.027	1.3208	1.3301
1.375 - 6	0.027	1.2937	1.3041
1.500 - 8	0.027	1.4458	1.4553
1.500 - 6	0.027	1.4187	1.4292
1.750 - 5	0.050	1.6701	1.6817
2.000 - 4.5	0.050	1.9057	1.9181
2.250 - 4.5	0.050	2.1557	2.1683
2.500 - 4	0.050	2.3876	2.4011
2.750 - 4	0.050	2.6376	2.6513
3.000 - 4	0.050	2.8876	2.9015
3.250 - 4	0.050	3.1376	3.1517
3.500 - 4	0.050	3.3876	3.4019
3.750 - 4	0.050	3.6376	3.6521
4.000 - 4	0.050	3.8876	3.9023

جدول ابعاد مهره سنگین شش‌گوش A563

ابعاد مهره سنگین ASTM A563 — اینچ
قطر	رزوه	آچارخور		ارتفاع مهره
قطر	رزوه	حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
1/2	13 UNC	0.85	0.875	0.464	0.504
5/8	11 UNC	1.031	1.062	0.587	0.631
3/4	10 UNC	1.212	1.25	0.71	0.758
7/8	9 UNC	1.394	1.438	0.833	0.885
1	8 UNC	1.575	1.625	0.956	1.012
1-1/8	7 UNC	1.756	1.812	1.079	1.139
1-1/4	7 UNC	1.938	2	1.187	1.251
1-3/8	6 UNC	2.119	2.188	1.31	1.378
1-1/2	6 UNC	2.3	2.375	1.433	1.505

گریدهای A563 و کاربردشان

گریدهای استاندارد A563
گرید	توضیح
O، A، B	گریدهای عمومی فولاد کربنی، برای اتصالات غیرساختاری
C	فولاد کربنی با استحکام بالاتر
D	فولاد کربنی کوئنچ و تمپر
DH	پرکاربردترین گرید ساختاری؛ همراه پیچ‌های A325 و A490
C3 و DH3	نسخه فولاد هوازده (Weathering Steel)، بدون پوشش

دو نکته‌ی عملی:

گرید DH گالوانیزه: مهره DH هم به‌صورت خام و هم گالوانیزه گرم عرضه می‌شود؛ نسخه گالوانیزه همان است که با پیچ گالوانیزه A325 استفاده می‌شود.
گریدهای ۳ برای فولاد هوازده‌اند و پوشش نمی‌خورند. منطق این است که خود جنس قرار است لایه محافظ زنگار تشکیل دهد؛ پوشش‌دادنشان این مکانیزم را از بین می‌برد.

اضافه‌تراشی مهره گالوانیزه

پوشش گالوانیزه گرم ضخامت قابل‌توجهی به رزوه اضافه می‌کند. برای اینکه مهره روی پیچ گالوانیزه برود، رزوه‌اش پس از پوشش‌دهی اضافه‌تراشی (Overtap) می‌شود.

پیامدش این است که سطح تماس رزوه کمی کم می‌شود، و به همین دلیل مهره‌های گالوانیزه با روان‌کار کارخانه‌ای عرضه می‌شوند. این روان‌کار را نباید پاک کرد — رابطه‌ی گشتاور و نیروی کششی با فرض وجود آن تعیین شده است.

اتصال پیش‌تنیده یا اتصال معمولی؟

این تقسیم‌بندی، پایه‌ی همه‌ی استانداردهای اتصالات ساختاری است و اگر روشن نباشد، انتخاب پیچ اشتباه می‌شود:

دو خانواده اتصال ساختاری
	اتصال معمولی (اتکایی)	اتصال پیش‌تنیده (اصطکاکی)
بار چطور منتقل می‌شود	از طریق تماس بدنه پیچ با جداره سوراخ	از طریق اصطکاک بین صفحات فشرده‌شده
نیروی بستن	فقط تا حدی که اتصال جمع شود	تا نزدیکی حد تسلیم پیچ، با کنترل دقیق
لغزش	مجاز است	مجاز نیست
واشر سخت	لازم نیست	اجباری
نمونه متریک	DIN 7990	DIN 6914 (سیستم HV)
نمونه اینچی	ASTM A449	ASTM F3125

در اتصال معمولی، پیچ فقط قطعات را کنار هم نگه می‌دارد و بار را با برش تحمل می‌کند. در اتصال پیش‌تنیده، پیچ آن‌قدر کشیده می‌شود که صفحات به هم فشرده شوند و بار از طریق اصطکاک منتقل شود — در حالت ایده‌آل، بدنه پیچ اصلاً به جداره سوراخ نمی‌رسد.

به همین دلیل در اتصال پیش‌تنیده، گشتاور بستن یک الزام مهندسی است نه یک عدد سلیقه‌ای، و واشر سخت اجباری است تا فشار زیر سر پیچ صفحه را له نکند.

سوالات متداول

پرکاربردترین گرید A563 کدام است؟

گرید DH، که با پیچ‌های ساختاری A325 و A490 استفاده می‌شود.

گریدهای C3 و DH3 چه فرقی دارند؟

نسخه فولاد هوازده‌اند و بدون پوشش استفاده می‌شوند تا لایه محافظ زنگار تشکیل شود.

چرا مهره گالوانیزه سفت روی پیچ می‌رود؟

یا پس از گالوانیزه اضافه‌تراشی نشده یا روان‌کارش شسته شده است.

مهره A563 با کدام پیچ استفاده می‌شود؟

با پیچ ساختاری ASTM F3125 و واشر سخت ASTM F436.

آیا می‌توان مهره گرید A را در اتصال ساختاری استفاده کرد؟

خیر. گریدهای O، A و B عمومی‌اند و برای اتصالات ساختاری گرید DH لازم است.