مشخصات و فواصل سوراخ ها در اتصالات پیچی

در اتصالات پیچی لازم است قطعات فولادی به نحو صحیح و متناسب با قطر پیچ سوراخ شوند.

دقت در سوراخ کاری و سالم بودن بدنه سوراخ نقش مهمی در میزان مقاومت و باربری اتصالات پیچی ایفا می کند.

انواع سوراخ در اتصالات پیچی:
برای بالا بردن سرعت اجرا و آزادی عمل در انطباق های لازم، به جای سوراخ های استاندارد می توان از انواع سوراخ های بزرگ تر شامل سوراخ های بزرگ شده، سوراخ های لوبیایی کوتاه و سوراخ های لوبیایی بلند استفاده کرد.

در اتصالات پیچی براساس آیین نامه های طراحی AISC و مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان ایران، انواع سوراخ به شرح زیر طبقه بندی می شود:

• سوراخ استاندارد گرد.
• سوراخ بزرگ شده گرد.
• سوراخ لوبیایی بلند.
• سوراخ لوبیایی کوتاه.

سوراخ لوبیایی (بلند یا کوتاه) عمود بر جهت نیرو:
مبحث دهم از مقررات ملی ساختمانی ایران تنش های مجاز برشی پیچ در اتصالات اصطکاکی را براساس نوع سوراخ بیان می نماید.

سوراخ استاندارد طبق تعریف آیین نامه ایران سوراخی است که قطر آن 2 میلی متر از قطر پیچ بیشتر است. جدول زیر ابعاد اسمی سوراخ پیچ را نشان می دهد.

انواع پیچ ها:
انواع متداول پیچ های مورد استفاده در اسکلت های فولادی عبارتند از:

• پیچ های معمولی و پیچ های پرمقاومت.

پیچ ها با دو نوع عملکرد اتکایی و اصطکاکی مورد استفاده قرار می گیرند.

استفاده از پیچ های پر مقاومت منطبق با استانداردهای ملی یا بین المللی، برای هر دو نوع اتصال و استفاده از پیچ های معمولی فقط در اتصالات اتکایی مجاز است.

در اتصالات اتکایی ایجاد نیروی پیش تنیدگی لازم نیست ولی در اتصالات اصطکاکی پیچ ها باید پیش تنیده گردند.

برای حصول پیش تنیدگی استفاده از یکی از سه روش سفت کردن مجدد مهره، واشرهای کشش سنج یا آچار مدرج امکان پذیر است.

انواع عملکرد اتصالات پیچی:
اتصالات پیچی در سازه های پیچ و مهره ای شامل دو نوع اتصال اتکایی و اصطکاکی می شود که در ادامه به شرح جزئیات این دو خواهیم پرداخت:

عملکرد اتصالات اتکایی:
در اینگونه اتصالات محل قرار گیری پیچ در درون سوراخ صفحات بوده که با استفاده از مهره بسته می شود.

این اتصال با استفاده از هیچ گونه نیروی پیش تنیدگی در پیچ اجرا خواهد شد و تنها با استفاده از سفت کردن توسط نیروی کارگر بسته می شود.

ضمن آنکه در این نوع اتصال زمانیکه نیروی بار خارجی به پیچ اعمال شود، قطعات اتصال لغزش پیدا کرده که در پی آن نیروی فشاری به لبه های اتصال اعمال خواهد شد و پس از آن این نیرو به نیروی برشی در پیچ تبدیل می گردد.

به همین علت به شما پیشنهاد می شود از این اتصال تنها به جهت بارگذاری ثقلی استفاده کنید و به هیچ عنوان در طرح های لرزه ای از آن استفاده ننمائید.

عملکرد اتصال اصطکاکی:
در اتصالات اصطکاکی که در طراحی لرزه ای نیز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، زمانیکه پیچ در درون سوراخ صفحه اتصال قرار بگیرد علاوه بر مهره از واشر نیز برای سفت کردن آن استفاده می شود.

این نکته وجود دارد که واشر استفاده شده در این اتصالات نباید از نوع واشر فنری باشد.

در اتصالات اصطکاکی ضمن سفت کردن پیچ در مرحله اولیه، نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد خواهد شد.

در این صورت با اعمال نیروی پیش تنیدگی در پیچ، زمانیکه این اتصالات تحت کشش قرار گرفت و با اعمال بار میان صفحات اتصال، اصطکاک به وجود خواهد آمد که باعث عدم لقی اتصال خواهد شد.

از این رو لازم است در طراحی همه ی اتصالات قاب های خمشی، قاب های دوگانه، اتصالات بادبندی و همچنین وصله ی ستون های باربر جانبی در قاب های ساده از این نوع اتصال استفاده کنید.

دقت کنید که پیچ های مورد استفاده در دو نوع اتکائی و اصطکاکی از لحاظ ظاهری با یکدیگر متفاوت اند و پیچ های مورد استفاده در اتصالات اصطکاکی سرپیچ های بزرگ تری دارد.

الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی:
در یک حالت کلی دو عامل کلیدی در این اتصالات وجود دارد. اولین آن زبری سطح و دیگری نیروی پیش تنیدگی می باشد.

در مرحله اولیه مهندسان فرض را بر این می گیرند که سطوح اتصال بدون رنگ آمیزی زبری مورد نظر را داشته باشد، در این صورت زمانیکه قطعات متصل شدند تمامی بخش های متصل شده را رنگ آمیزی می کنند.

تنها نکته ای که وجود دارد این است که دقت کنید تمامی سطوح عاری از کثیفی های حاصل از روغن، پوسته های زنگ زدگی، لاک و یا مصالح و … باشد تا رنگ آمیزی یکنواخت و مطلوبی داشته باشید.