استانداردهای DIN برای پیچ های شش گوش سازه ها

پیچ‌های شش گوش برای سازه‌های فولادی - Hexagon Head Bolts For Steel Structures

برای اسکلت‌های فلزی پیچ و مهره‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیچ‌هایی با گل درشت‌تر که می‌تواند فشار خیلی زیاد را تحمل کند تا سازه فلزی ساختمان در فشارهای عرضی از هم گسیخته نشود. در یک ساختمان با اسکلت فلزی تعداد زیادی بولت و مهره در یک همکاری دسته جمعی باعث اتصال تیرآهن‌ها می‌شود و در نهایت بدون عمل جوشکاری بی مورد موجب برپایی اسکلت ساختمان می‌شود. در این صفحه ما از این دست پیچ‌ها صحبت می کنیم. پیچ‌هایی که مناسب اسکلت‌های فلزی طویل هستند. این پیچ‌ها در گرید‌های 10.9 و به بالا تولید می‌شوند تا در استاندارد‌های ساختمانی مورد تایید باشند. پیچ‌های ساختمانی جدیدتری هم نسبت به این لیست تولید شده‌اند که حتی ضریب امنیت بسیار بالاتری نسبت به این پیچ‌ها دارند مثل تی سی بولت که در این بخش صحبتی از آن نخواهیم داشت.

پیچ‌های سر شش گوش معمولاً در سازه‌های فولادی استفاده می‌شوند، زیرا یک راه‌حل ایمن را ارائه می‌دهند. هنگام انتخاب پیچ‌های سر شش گوش برای سازه‌های فولادی، باید چند فاکتور مهم را در نظر گرفت تا اطمینان حاصل شود که پیچ‌ها به طور موثر و ایمن عمل می‌کنند.

جنس: جنس پیچ‌های شش گوش باید برای ساختار فولادی مناسب باشد. به طور معمول، پیچ و مهره‌های ساخته شده از فولاد با مقاومت بالا، از جمله گرید 8.8 یا گرید 10.9، برای این منظور استفاده می‌شود.

اندازه: اندازه پیچ‌های شش گوش باید بر اساس نیازهای خاص سازه فولادی انتخاب شود. عواملی مانند ضخامت مواد فولادی که به یکدیگر متصل می‌شوند، طول پیچ و گام رزوه همه باید در نظر گرفته شوند.

پوشش: برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی باید یک پوشش محافظ روی پیچ‌های شش گوش اعمال شود. اغلب، پیچ و مهره‌ها با یک لایه روی یا پوشش گالوانیزه پوشانده می‌شوند تا از زنگ زدگی محافظت کنند.

گشتاور: نصب صحیح پیچ‌های شش گوش بسیار مهم است. گشتاور سفت شدن باید به دست آید تا اطمینان حاصل شود که پیچ‌ها به طور بهینه سازه را محکم می‌کنند.

به طور کلی، انتخاب پیچ‌های سر شش گوش مناسب برای سازه‌های فولادی مستلزم در نظر گرفتن دقیق عواملی مانند مواد، اندازه، پوشش و گشتاور مورد نیاز برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد سازه است.

در اینجا چند فاکتور اضافی وجود دارد که باید هنگام انتخاب پیچ‌های سر شش گوش برای سازه‌های فولادی در نظر بگیرید:

نوع رزوه: انواع مختلفی از انواع رزوه برای پیچ‌های سر شش گوش استفاده می‌شود، از جمله رزوه درشت یا رزوه ریز. رزوه درشت معمولا برای اتصالات فولادی سازه ای استفاده می‌شود، در حالی که رزوه ریز برای کاربردهایی که نیاز به سطح کشش بالاتری دارند استفاده می‌شود.

مقاومت برشی: استحکام برشی پیچ شش ضلعی یک فاکتور حیاتی است که باید در نظر گرفته شود، به ویژه برای کاربردهای سازه ای با بار بالا. مقاومت برشی پیچ باید بر اساس الزامات طراحی سازه فولادی خاص محاسبه شود تا از استحکام و دوام اطمینان حاصل شود.

پیش تنیدگی: برای اطمینان از اینکه پیچ‌ها می‌توانند بارها را تحمل کنند، تحت فشار قرار می‌گیرند و لازم است که آنها را به درستی پیش تنیده کنید. پیش تنیدگی شامل سفت کردن پیچ‌ها بیش از حد الاستیک آنها برای اطمینان از بستن مناسب بین اعضای فولادی است.

دوام: پیچ‌های شش ضلعی مورد استفاده برای سازه‌های فولادی باید بسیار بادوام بوده و در برابر شرایط آب و هوایی سخت و عوامل محیطی که می‌توانند باعث خوردگی یا زنگ زدگی شوند، مقاومت کنند.

انطباق با استانداردها: پیچ‌های شش ضلعی مورد استفاده در ساخت و ساز فولادی باید با استانداردها و کدهای صنعت مربوطه، مانند انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) یا موسسه ساخت و ساز فولادی آمریکا (AISC)  یا DIN مطابقت داشته باشند تا اطمینان حاصل شود که آنها با استحکام و عملکرد مطابقت دارند. و الزامات ایمنی با در نظر گرفتن دقیق همه این عوامل و کار با رعایت قوانین و استانداردهای مربوطه، می‌توانید پیچ‌های سر شش گوش مناسب را برای سازه فولادی خود انتخاب کنید تا از نتایج بهینه از نظر استحکام، دوام و ایمنی اطمینان حاصل کنید.

استحکام کششی: استحکام کششی پیچ شش گوش نیز عامل مهمی است که باید در نظر گرفته شود. استحکام کششی به حداکثر باری اطلاق می‌شود که یک پیچ می‌تواند بدون تغییر شکل دائمی یا شکستگی تحمل کند. انتخاب پیچ و مهره با مقاومت کششی مناسب برای اطمینان از یکپارچگی سازه سازه فولادی بسیار مهم است.

ظرفیت بار: ظرفیت بار پیچ شش ضلعی به اندازه، گام رزوه، مواد و غیره آن بستگی دارد. بنابراین، مهم است که اطمینان حاصل شود که پیچ‌های انتخاب شده می‌توانند بارهای موجود در سازه را تحمل کنند. بارها ممکن است ایستا یا دینامیک باشند و پیچ‌ها باید بتوانند هر دو را تحمل کنند.

نوع اتصال: بسته به نوع اتصال، نیاز به پیچ‌های شش گوش ممکن است متفاوت باشد. برای مثال، برخی از اتصالات ممکن است به پیچ و مهره‌هایی با گام، طول یا پوشش خاص نیاز داشته باشند.

روش نصب: نصب صحیح پیچ‌های شش گوش برای اطمینان از یکپارچگی سازه فولادی بسیار مهم است. بنابراین استفاده از ابزارها و تکنیک‌های مناسب برای سفت کردن پیچ‌ها حائز اهمیت است. برای پروژه‌های در مقیاس بزرگ، ممکن است تجهیزات خاصی برای پیش تنیدگی پیچ‌ها مورد نیاز باشد.

تعمیر و نگهداری: سازه‌های فولادی برای اطمینان از طول عمر و ایمنی نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند. تعمیر و نگهداری شامل بازرسی پیچ‌ها، بررسی نشانه‌های خوردگی یا آسیب، و تعویض پیچ‌های معیوب است. بنابراین، مهم است که پیچ‌های شش گوش را انتخاب کنید که نگهداری و تعمیر آنها آسان باشد.

به طور کلی، انتخاب پیچ‌های سر شش گوش برای سازه‌های فولادی مستلزم ارزیابی الزامات خاص سازه، از جمله ظرفیت بار، استحکام کششی، و نوع اتصال و غیره است. با اتخاذ رویکردی جامع برای انتخاب پیچ و مهره و رعایت استانداردها و کدهای ایمنی، می‌توانید عملکرد و ایمنی سازه فولادی را در طول عمر آن بهینه کنید.

DIN 6914-1989 پیچ شش گوش نیم رزوه DIN 6914	DIN 7990-1989 پیچ شش گوش نیم رزوه DIN 7990	DIN 7990-2008
DIN 7990-2017	DIN EN 14399(-2) 2015	DIN EN 14399(-8) 2016

در این میان در ایران استاندارد شناخته شده DIN 6914 به نام پیچ سر شش گوش هوی مورد استفاده بالایی دارد. این پیچ‌ها عموما به روش فورج سرد تولید می‌شوند تا در آزمون‌های کشش درجه لازم را پاس کنند. پیچ استاندارد DIN 6914 همراه با مهره DIN 6915 و واشر استاندارد DIN 6916 مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فهرست استانداردهای این گروه

در جدول زیر، استانداردهای این خانواده با نام محصولشان آمده است. ردیف‌هایی که ستون «مقاله» علامت دارند، صفحه‌ی اختصاصی با جدول ابعاد و راهنمای انتخاب دارند.

از 9 استاندارد این فهرست، 4 مورد صفحه‌ی اختصاصی دارد.

راهنمای سفارش

برای اینکه استعلام بدون رفت‌وبرگشت انجام شود، این موارد را مشخص کنید:

1. شماره استاندارد — و اگر نسخه‌ی ISO مدنظر است، آن را صریح بنویسید؛ در چند خانواده ابعاد DIN و ISO یکی نیست.
2. سایز و طول
3. کلاس استحکام یا گرید
4. جنس — فولاد، استنلس A2 یا A4
5. پوشش — هماهنگ با بقیه‌ی اجزای اتصال

برای استعلام موجودی و قیمت با کارشناسان تی‌تی‌بولت تماس بگیرید.

تصحیح داده: سه جمله‌ی متن بالا

سه پیچ شش‌گوش، سه آچار

در فهرست این صفحه دو استاندارد پیچ سازه‌ای آمده است. در کنار پیچ شش‌گوش معمولی DIN 931 که هم‌قطر آن‌هاست، ابعاد سر سه خانواده این‌طور است:

همه‌ی اعداد بر حسب میلی‌متر و از کاتالوگ‌های تأییدشده‌ی تی‌تی‌بولت خوانده شده‌اند. خط تیره یعنی آن سایز در آن استاندارد تعریف نشده است.

جدول دو گروه را نشان می‌دهد. DIN 7990 همان آچارخور DIN 931 را دارد — پیچ اتکایی سازه‌ای از نظر سر، پیچ شش‌گوش معمولی است. DIN 6914 در هر سایز آچارخور بزرگ‌تری دارد (مثلاً M20 عدد ۳۲ به‌جای ۳۰ و M24 عدد ۴۱ به‌جای ۳۶). سر پهن‌تر سطح اتکای بزرگ‌تری زیر سر می‌سازد تا نیروی پیش‌تنیدگی بالا بدون فرورفتن در ورق منتقل شود. نتیجه‌ی عملی: گروه نصب پیچ‌های پیش‌تنیده به مجموعه‌ی آچار جداگانه نیاز دارد و آچار بکس معمولی به سر DIN 6914 نمی‌خورد.

اتکایی یا پیش‌تنیده: تفاوت در نحوه‌ی بردن بار

انتخاب بین این خانواده‌ها به نوع اتصال برمی‌گردد، نه به «قوی‌تر بودن». اتصال‌های پیچی سازه‌ای سه رفتار متفاوت دارند:

ردیف سوم نکته‌ای دارد که اغلب از قلم می‌افتد: در اتصال اصطکاکی، وضعیت سطح ورق‌ها جزو مشخصات اتصال است. رنگ، روغن یا گالوانیزه روی سطح تماس، ضریب اصطکاک را تغییر می‌دهد و ظرفیت اتصال را کم می‌کند، حتی اگر پیچ کاملاً درست بسته شده باشد. معادل آمریکایی همین منطق در ASTM F3125 آمده است.

ست کامل: پیچ، مهره و واشر از یک سیستم

پیچ DIN 6914 به‌تنهایی کار نمی‌کند. اتصال پیش‌تنیده یک مجموعه است: پیچ DIN 6914، مهره‌ی DIN 6915 و واشر سخت‌کاری‌شده‌ی DIN 6916. دلیلش ساده است: رابطه‌ی گشتاور و نیروی پیش‌تنیدگی به اصطکاک رزوه و زیر مهره بستگی دارد، و این اصطکاک به پوشش و روان‌کاری هر سه جزء. به همین دلیل در نسل جدید این استانداردها (سری EN 14399 که در فهرست بالا هم آمده) پیچ، مهره و واشر به‌صورت مجموعه‌ی هماهنگ از یک تولیدکننده عرضه می‌شوند. ترکیب پیچ یک تولیدکننده با مهره‌ی تولیدکننده‌ی دیگر، حتی با استاندارد یکسان، رابطه‌ی گشتاور و نیرو را نامعلوم می‌کند.

• واشر معمولی به‌جای DIN 6916 نگذارید. واشر نرم زیر نیروی پیش‌تنیدگی فرو می‌رود و بخشی از آن نیرو بی‌صدا از دست می‌رود.
• مهره‌ی DIN 934 به‌جای DIN 6915 نگذارید. ارتفاعشان برابر است ولی آچارخور و کلاس فرق دارد.
• پیچ پیش‌تنیده‌ی بازشده را دوباره به کار نبرید مگر مشخصات پروژه اجازه دهد؛ رزوه‌ی کشیده‌شده رفتار قبلی را ندارد.

راهنمای انتخاب سریع

• اتصال ساده‌ی اتکایی، بار عمدتاً استاتیک: DIN 7990 با مهره و واشر متناسب.
• اتصال با بار رفت‌وبرگشتی، ارتعاش یا کشش مستقیم در پیچ: مجموعه‌ی پیش‌تنیده‌ی DIN 6914/6915/6916.
• اتصالی که نباید حتی کمی بلغزد: مجموعه‌ی پیش‌تنیده به‌علاوه‌ی کنترل سطح تماس ورق‌ها.
• پروژه با نقشه‌ی آمریکایی: معادل را در ASTM F3125 بیابید و DIN را به‌جای آن نگذارید؛ ابعاد دو سیستم یکی نیست.

جمع‌بندی

«پیچ سازه‌ای» یک محصول نیست، دو خانواده است. DIN 7990 از نظر سر یک پیچ شش‌گوش معمولی است و در اتصال اتکایی کار می‌کند؛ DIN 6914 سر پهن‌تری دارد، فقط در کلاس ۱۰٫۹ است و همراه مهره و واشر هم‌سیستم برای اتصال پیش‌تنیده ساخته شده. آچار، واشر و روش بستن این دو فرق می‌کند، و جابه‌جا کردنشان — در هر دو جهت — اشتباه است.

سوالات متداول

آیا DIN 7990 پیچ پیش‌تنیده است؟

خیر. DIN 7990 برای اتصال اتکایی است و در کلاس‌های پایین‌تر از ۱۰٫۹ عرضه می‌شود. پیچ پیش‌تنیده‌ی DIN، DIN 6914 است.

آیا آچار پیچ معمولی به DIN 6914 می‌خورد؟

خیر. آچارخور DIN 6914 در هر سایز بزرگ‌تر است؛ مثلاً M20 عدد ۳۲ به‌جای ۳۰. DIN 7990 اما همان آچارخور DIN 931 را دارد.

تفاوت استحکام کششی و تنش تسلیم چیست؟

تنش تسلیم جایی است که تغییر شکل دائمی شروع می‌شود؛ استحکام کششی حداکثر بار پیش از شکستن است.

چرا پیچ و مهره‌ی پیش‌تنیده باید از یک مجموعه باشند؟

چون رابطه‌ی گشتاور و نیروی پیش‌تنیدگی به اصطکاک و روان‌کاری هر سه جزء بستگی دارد؛ ترکیب قطعات ناهمخوان این رابطه را نامعلوم می‌کند.

سطح ورق در اتصال اصطکاکی چه اهمیتی دارد؟

بار از اصطکاک بین ورق‌ها منتقل می‌شود؛ رنگ یا روغن روی سطح تماس ظرفیت را کم می‌کند.