استاندارد ASTM F3125

ASTM F3125 استاندارد یکپارچه‌ی پیچ‌های ساختاری اینچی است که از سال ۲۰۱۶ جایگزین شش استاندارد جداگانه شد — از جمله A325 و A490 که امروز به‌صورت گرید در همین استاندارد تعریف می‌شوند، نه استاندارد مستقل.

توجه: در سال 2016، مشخصات A325 و A490 توسط ASTM رسماً پس گرفته شد و ASTM F3125 جایگزین شد. پیچ‌های شش گوش A325 و A490 اکنون طبق مشخصات جدید F3125 درجه‌بندی شده‌اند. خلاصه مشخصات A325 و A490 که اکنون منسوخ شده‌اند فقط برای اهداف مرجع در سایت ما باقی مانده است.

این مشخصات مورد نیاز شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی پیچ‌های ساختاری ساخته شده از فولاد آلیاژی و فولادی، در دو گرید مقاومت، دو سبک و دو نوع را پوشش می‌دهد. این مشخصات ادغام و جایگزینی شش استاندارد ASTM است که از 1/2 ″ تا 1-1 / 2 ″ قطر دارند: A325، A325M، A490، A490M، F1852 و F2280. تفاوت اصلی بین این استاندارد و استانداردهای قدیمی‌تر در این است که A325 ها از 1-1 / 8 "تا 1-1 / 2" اکنون دارای همان الزامات مکانیکی A325s 1 "و کمتر هستند. قبلاً پیچ‌های بزرگتر نیازهای کمی کمتری داشتند.

نوع پیچ F3125

Grade	Min Strength, Tensile	Type	Style
A325	120ksi min	1 or 3	Heavy Hex Head
A325M	830MPa min	1 or 3	Heavy Hex Head
F1852	120ksi min	1 or 3	Twist-Off/TC
A490	150-173ksi	1 or 3	Heavy Hex Head
A490M	1040MPa	1 or 3	Heavy Hex Head
F2280	150ksi	1 or 3	Twist-Off/TC
Type 1 – 120ksi - carbon, carbon boron, alloy, or alloy boron steel Type 1 – 150ksi – alloy or alloy boron steel Type 3 – weathering Steel

خواص شیمیایی – نوع 1

Heat Analysis	120ksi, %	150ksi, %
Carbon	0.30 – 0.52	0.30 – 0.48*
Manganese	0.60 min	0.60 min
Phosphorus	0.035 max	0.035 max
Sulfur	0.040 max	0.040 max
Silicon	0.15 – 0.30	-
Boron	0.003 max	0.003 max
Copper	-	-
Nickel	-	-
Chromium	-	-
Molybdenum	-	-
*Carbon 0.35-0.53% for 1-1/2” A490/150ksi bolts

خواص شیمیایی – نوع 3

Heat Analysis	120ksi, % Comp A	120ksi, % Comp B	120ksi, % Index	150ksi, % Index
Carbon	0.33 – 0.40	0.38 – 0.48	0.30 – 0.52	0.30 – 0.53
Manganese	0.90 – 1.20	0.70 – 0.90	0.60 min	0.60 min
Phosphorus	0.035 max	0.035 max	0.035 max	0.035 max
Sulfur	0.040 max	0.040 max	0.040 max	0.040 max
Silicon	0.15 – 0.30	0.30 – 0.50
Copper	0.25 – 0.45	0.20 – 0.40	0.20 – 0.60	0.20 – 0.60
Nickel	0.25 – 0.45	0.50 – 0.80	0.20 min*	0.20 min*
Chromium	0.45 – 0.65	0.50 – 0.80	0.20 min	0.20 min
Molybdenum		0.06 max	0.10 min*	0.10 min*
Either Nickel or Molybdenum must be present in the amount specified Corrosion Index based on ASTM Guide G101

خواص مکانیکی F3125

Grade	Tensile, ksi	Yield, ksi min	Elongation, % min	RA, % min
120ksi (A325/F1852)	120 min	92	14	35
150ksi (A490/F2280)	150-173	130	14	40

علامت‌گذاری و اجزای هم‌مصرف F3125

	120ksi, Type 1	120ksi, Type 3	150ksi, Type 1	150ksi, Type 3
Marking	A325	A325	A490	A490
Nut, Plain	A563 DH	A563 DH3	A563 DH	A563 DH3
Nut, Coated	A563 DH	A563 DH3	A563 DH	A563 DH3
Washer	F436-1	F436-3	F436-1	F436-3

پوشش‌های مجاز F3125

Bolt	F2329 Hot Dip Galvanizing	B695 Mechanical Galvanizing	F1136 Zinc/Aluminum (Geomet)	F2833 Zinc/Aluminum
A325	Approved	Class 55	Grade 3	Grade 1
F1852	Not Approved	Class 55	Not Approved	Not Approved
A490	Not Approved	Not Approved	Grade 3	Grade 1
F2280	Not Approved	Not Approved	Not Approved	Not Approved

مجاز بودن بازکردن رزوه مهره F3125

Size	F2329 and B695, in	F1136 and F2833, in
½-13	0.018	0.009
5/8-11	0.020	0.010
¾-10	0.020	0.010
7/8-9	0.022	0.011
1-8	0.024	0.012
1-1/8-7	0.024	0.012
1-1/4-7	0.024	0.012
1-3/8-6	0.027	0.014
1-1/2-6	0.027	0.014

الزامات تکمیلی F3125

S1	A325/120ksi bolts up to 4x the diameter threaded full length. Mark A325T
S2	Alternate head geometry or thread length. Mark A325S or A490S
S3	Lubricants
S4	Rotational Capacity Testing

جدول ابعاد پیچ ساختاری سنگین

ابعاد پیچ ساختاری ASTM F3125 — اینچ
قطر	رزوه	آچارخور		ارتفاع سر		طول رزوه
قطر	رزوه	حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر	طول رزوه
1/2	13 UNC	0.85	0.875	0.302	0.323	1
5/8	11 UNC	1.031	1.063	0.378	0.403	1.25
3/4	10 UNC	1.212	1.25	0.455	0.483	1.38
7/8	9 UNC	1.394	1.438	0.531	0.563	1.5
1	8 UNC	1.575	1.625	0.591	0.627	1.75
1-1/8	7 UNC	1.756	1.813	0.658	0.718	2
1-1/4	7 UNC	1.938	2	0.749	0.813	2
1-3/8	6 UNC	2.119	2.188	0.81	0.878	2.25
1-1/2	6 UNC	2.3	2.375	0.902	0.974	2.25

نکته‌ای که در سفارش اشتباه می‌شود: سبک پیچ

F3125 چند سبک مختلف را پوشش می‌دهد و این‌ها از نظر شکل سر کاملاً متفاوت‌اند:

سر شش‌گوش سنگین (Heavy Hex) — گریدهای A325، A490 و معادل‌های متریک. پیچ متعارف ساختاری.
Twist-Off یا کنترل کشش (TC) — گریدهای F1852 و F2280. این‌ها سر متفاوتی دارند و با ابزار مخصوص بسته می‌شوند؛ انتهای پیچ در گشتاور مشخصی می‌شکند و همین نشانه‌ی رسیدن به پیش‌تنیدگی است.

جدول بالا فقط مربوط به سبک شش‌گوش سنگین است. اگر سفارش شما F1852 یا F2280 است، هندسه‌ی سر و روش نصب متفاوت است و ابزار مخصوص لازم دارید. در استعلام حتماً سبک را ذکر کنید.

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.

اجزای مجموعه

مجموعه اتصال ساختاری اینچی
جزء	استاندارد	نکته
پیچ	ASTM F3125	گرید A325 یا A490
مهره	ASTM A563	گرید DH متداول‌ترین است
واشر	ASTM F436	واشر سخت، Type 1 یا Type 3

قاعده‌ی هماهنگی: اگر پیچ Type 3 (فولاد هوازده) است، مهره باید C3 یا DH3 و واشر Type 3 باشد. اگر مجموعه گالوانیزه گرم است، هر سه جزء باید گالوانیزه و با هم آزمایش‌شده باشند.

سه نوع اتصال ساختاری — و چرا تفکیکشان مهم است

در اتصالات پیچی سازه‌ای، خودِ پیچ تنها نیمی از ماجراست؛ نیم دیگر این است که اتصال چطور بسته می‌شود. سه حالت متمایز وجود دارد:

سه نوع اتصال پیچی سازه‌ای
نوع اتصال	چطور بسته می‌شود	بار چطور منتقل می‌شود
بسته‌ی معمولی (Snug-Tight)	تا جایی که قطعات کامل به هم بچسبند؛ بدون کنترل پیش‌بار	از طریق تکیه‌ی پیچ به جدار سوراخ — یعنی اتصال کمی می‌لغزد تا بار منتقل شود
پیش‌تنیده (Pretensioned)	تا رسیدن به کشش هدف، با روش کنترل‌شده	همچنان تکیه‌ای، ولی پیش‌بار بالا رفتار خستگی و پایداری را بهتر می‌کند
اصطکاکی (Slip-Critical)	پیش‌تنیده، به‌علاوه‌ی کنترل وضعیت سطوح تماس	از طریق اصطکاک میان سطوح — اتصال اصلاً نباید بلغزد

چرا این تفکیک در خرید هم اثر دارد: در اتصال اصطکاکی، وضعیت سطوح تماس بخشی از مشخصات است — رنگ، زنگ، پوسته و پوشش همگی ضریب اصطکاک را عوض می‌کنند و باید مطابق آنچه طراح فرض کرده باشند. یعنی نمی‌توان قطعات را پس از نصب رنگ زد یا سطح تماس را با هر پوششی تحویل داد. در اتصال معمولی این ملاحظه اصلاً مطرح نیست.

و یک نکته‌ی نصب: در اتصال پیش‌تنیده، رسیدن به کشش هدف با یکی از روش‌های کنترل‌شده انجام می‌شود — چرخش مهره، نشانگر کشش مستقیم (ASTM F959 و ASTM F2437)، یا پیچ‌های Twist-Off که انتهایشان در گشتاور معین جدا می‌شود. آچار گشتاورسنج ساده در این رده روش پذیرفته‌شده‌ای نیست، چون پراکندگی اصطکاک زیاد است.

F3125 چطور چند استاندارد قدیمی را زیر یک سقف آورد

پیش از F3125، هر سطح استحکام و هر شکل نصب استاندارد جداگانه‌ای داشت. این ساختار برای کاربر دو مشکل داشت: الزامات مشترک در چند سند تکرار می‌شد، و به‌روزرسانی یکی بدون دیگری، ناسازگاری می‌ساخت.

F3125 همه را زیر یک سند آورد و هر کدام به یک گرید تبدیل شد. مهم‌ترین پیامدش برای خرید:

نام‌های قدیمی از بین نرفتند، بلکه به گرید تبدیل شدند. نقشه‌ای که A325 خواسته، با «F3125 Grade A325» برآورده می‌شود.
الزامات مشترک یکجا تعریف شد — مثل نشانه‌گذاری، مجموعه‌ی مهره و واشر، و پوشش‌های مجاز.
انواع Twist-Off هم در همین خانواده‌اند — یعنی گریدهایی که برای نصب با ابزار مخصوص و جداشدن انتها طراحی شده‌اند.

در سفارش، نام گرید را بنویسید نه فقط شماره‌ی استاندارد. «F3125» به‌تنهایی سطح استحکام را مشخص نمی‌کند. نوشتن «F3125 Grade A325 Type 1» یک سفارش کامل است؛ نوشتن «F3125» نیست.

سبک پیچ و سبک مهره: خطای سفارشی که دیر معلوم می‌شود

در این خانواده، پیچ و مهره از سری سنگین (Heavy Hex) هستند — سر و مهره‌ی بزرگ‌تر از سری معمولی هم‌سایز. دلیلش این است که در اتصال پیش‌تنیده، نیروی زیر سر بسیار بالاست و به سطح نشیمن بزرگ‌تری نیاز دارد.

پیامدهای عملی:

ست آچار متفاوت است. آچارخور سری سنگین از سری معمولی بزرگ‌تر است.
مهره‌ی معمولی جایگزین مهره‌ی سنگین نمی‌شود، حتی اگر رزوه‌اش بخواند.
واشر سختکاری‌شده بخشی از مجموعه است، نه یک قطعه‌ی اختیاری — واشر نرم زیر این پیش‌بار فرو می‌رود.

خطای پرتکرار: سفارش پیچ ساختاری همراه با مهره‌ی معمولی، چون «رزوه‌اش می‌خورد». می‌خورد، ولی مجموعه دیگر آن چیزی نیست که استاندارد تعریف کرده و رابطه‌ی گشتاور و کشش هم همان نیست.

سوالات متداول

آیا A325 هنوز یک استاندارد است؟

خیر. از ۲۰۱۶ به‌صورت گریدی از ASTM F3125 تعریف می‌شود.

تفاوت A325 و A490 چیست؟

سطح استحکام؛ A490 مقاومت بالاتری دارد.

Twist-Off یعنی چه؟

سبکی از پیچ ساختاری که انتهایش در گشتاور مشخصی می‌شکند و همین نشانه رسیدن به پیش‌تنیدگی است. ابزار مخصوص لازم دارد.

مهره و واشر متناسب کدام است؟

مهره ASTM A563 و واشر سخت ASTM F436.

آیا A490 گالوانیزه گرم می‌شود؟

معمولاً خیر؛ برای این گرید باید پوشش‌های جایگزین بررسی شود.