سازه هاي پيچ و مهره
امروزه استفاده از سازه هاي پيچ و مهره اي در صنعت به نحو چشمگيري افزايش يافته به طوري كه اين سازه ها در گذشته فقط شامل سوله هاي صنعتي و مجتمعهاي پتروشيمي و سازه هاي مورد استفاده در صنايع نفت و گاز مي شد . هم اكنون كاربرد اين سازه ها در ساختمانهاي مسكوني ، اداري و تجاري كه در شهرها نيز ساخته مي شود با رشد چشمگيري روبرو بوده است . از مهمترين دلايل استفاده از سازه هاي پيچ و مهره اي در كشور هاي صنعتي عدم نياز به جوشكاري زمان نصب سازه و در موقعيتهاي سخت همچنين سرعت بيشتر اجرا در محل نصب نسبت به سازه هاي جوشي ميباشد . همچنين اسكلتهايي كه در محوطه پروژه هاي ساختماني توليد مي شوند بخاطر محدوديت در تامين برق مكفي و بكار گيري دستگاه هاي جوش مدرن ( با نرخ نفوذ بالا و استاندارد ) ، عدم وجود ابزار صنعتي سنگين ، تيم هاي مجرب ، رنگ آميزي و زنگ زدايي صحيح و … نه تنها فاقد كيفيت هستند بلكه كاملاً دست و پاگير و داراي پروسه اي زمان بر هستند كه بلاشك منجر به ايجاد ترافيك در معا بر و تزاحم همسايگان مي شود .
روش سنتي ساخت اسكلت در محل از لحاظ اتصال و برپايي نيز علاوه بر موارد ذكر شده هزينه بالايي از بابت جرثقيل دارد . با توجه به زلزله خيز بودن كشور ما و حوادث ناگواري كه در سالهاي گذشته خصوصاً در بم صورت گرفت رويكرد و نگرشي جديد به توليد صنعتي و استاندارد اسكلتهاي ساختماني پديد آمده است ، زيرا اين نوع ساختمانها با طراحي خاص و اجرا بصورت صنعتي و مدرن ، مقاومت قابل ملاحظه اي در مقايسه با اسكلتهاي سنتي دارند . نكته ديگر ، اقتصادي و پايين تر بودن هزينه توليد و نصب نسبت به روش سنتي معمول به صورت كلي است كه در مواقع كمبود عرضه و افزايش قيمت تيرآهن درصدي قابل توجه ميگردد . با توجه به گستره طراحي در تير ورقها و سازه هاي پيش ساخته ، محاسبات فضا سازي و بارگذاري نيز با آزادي عمل بالايي صورت مي گيرد
مزاياي ساخت اسكلت پيش ساخته پيچ و مهره اي نسبت به ساير اسكلت هاي اجرا شده عبارتند از :
سرعت اجرا : سرعت اجراي سازه هاي با اتصالات پيچ و مهره اي نسبت به اتصالات جوشي بالاتر و كاملا قابل لمس مي باشد و زمان ساخت سازه هاي پيچ و مهره اي كمتر از سازه هاي با اتصالات جوشي است و با توجه به مدت زمان بالاي اجراي پروژه هاي كشورمان اين نوع از سازه ها جهت كاهش زمان ساخت پيشنهاد مي گردد .
سرعت نصب : در اين گونه از سازه ها بدليل حذف كامل جوشكاري در محل نصب سازه ، فقط با جايگذاري قطعات و بستن تعدادي پيچ و مهره محدود مي شود كه اين عامل باعث افزايش چشمگير سرعت نصب مي شود و خطاهاي نصب به حداقل خود مي رسد .
كيفيت ساخت : كيفيت ساخت سازه با امكانات موجود در كارخانه و طبق نقشه هاي طراحي شده و تحت نظارت واحد كنترل كيفي قابل مقايسه با سازه هاي جوشي كه در محل نصب سازه ساخته مي شوند نمي باشد و داراي كيفيت بسيار بالايي مي باشد .
پرت مصالح : معمولا دست محاسب در انتخاب مقاطع خاص مانندIPE بسته مي باشد و مجبور است با اضافه كردن ورق و جوشكاري اضافي به مقطع مورد نظر خود برسد .حال آنكه در ساختمان پيچ و مهره اي امكان اجرا و توليد مقاطع سبك تر و با مقاومت بيشتر وجود دارد استفاده از ورق در ساخت مقاطع و پرت آهن آلات به حداقل مي رسد .
ايمني و پايداري سازه : چه به لحاظ تئوري و چه به لحاظ عملي ثابت شده است كه ساختمان هاي پيچ و مهره اي به دليل كيفيت بهتر، پايداري و مقاومت بيشتري در برابر زلزله و نيروهاي جانبي دارند .
هزينه كمتر : اجراي ساختمان پيچ و مهره اي به لحاظ اقتصادي مي تواند هزينه كمتري را به مالك تحميل كند ولي اين بدان معني نيست كه در دو سازه كه كاملا مقاطع آن يكسان مي باشد سازه پيچ و مهر ه اي كم هزينه تر باشد . ولي به دليل باز بودن دست طراح در بهينه سازي و ساخت مقاطع با وزن كمتر، امكان كاهش وزن سازه توسط طراح به راحتي امكان پذير است .
مقاومت در برابر آتش سوزي : در دماهاي بالا معمولا اتصالات پيچ و مهره اي مقاومت بيشتري در برابر حرارت دارند و احتمال تخريب سازه بسيار كمتر از اتصالات جوشي است .
عدم نياز به فضاي كار : معمولا در شهر ها به دليل عدم وجود موقعيت و مكان مناسب جهت ساخت ، اغلب پيمانكاران دچار زحمت فراوان شده كه با استفاده از اين نوع سازه ها ، قابليت اجرا در شلوغ ترين و كم حجم ترين موقعيت ها را فراهم كرده است.
رواج جهاني : در كليه كشورهاي آمريكايي و اروپايي تمامي سازه ها به صورت پيچ و مهره اي اجرا مي شود مگر در سازه هاي بسياركم اهميت كه اتصالات آن جوشي اجرا ميشود كه از دلايل مهم استفاده از اين نوع سازه ها در اين كشور ها ، عملكرد بهتر آن وتجربه بيشتر آن كشور ها در ساخت سازه هاي فولادي مي باشد .
خوردگي سازه : در سازه هاي پيچ و مهره اي قبل از رنگ آميزي ، قطعات داخل دستگاههاي سندبلاست و وايربرس تحت نظر واحد كنترل كيفي زنگ زدايي مي شوند كه در سازه هاي جوشي اين عمليات انجام نمي گردد و همچنين در سازه هاي جوشي بجاي رنگ غني شده با روي ، كه در سازه هاي پيچ و مهره اي استفاده مي شود ، ضد زنگ بكار مي رود كه اين امر باعث خوردگي سريع سازه مي شود
امكان استفاده در مديريت حوادث : با توجه به امكان جابجايي اين گونه سازه ها امكان جابجايي و نصب آن در مناطق بحران زده مانند سيل و زلزله امكان پذير مي باشد.
درباره پيچ و مهره بيشتر بدانيم
تعريف پيچ :
در واقع استوانه اي است كه شيارهاي مارپيچ آن را احاطه كرده است. طراحي شيار پيچ ها براي بريدن مواد نرم تر و سخت تر متفاوت است، شيارها اغلب به صورت مثلث، مربع، ذوزنقه و نيم دايره روي سطح جانبي بدنه ايجاد مي شود.
براي شناخت پيچ ها وتعريف پيچ ها به 4 مشخصه نيازمنديم :
الف ) قطر پيچ ب) طول پيچ ج ) نوع كله پيچ د ) نوع دنده وگام پيچ فاصله قله دو نخ رزوه كنار هم
رده‌ي مقاومتي پيچ:
رده‌ي مقاومتي در پيچها بر اساس استاندارد DINبا سه عدد ۸٫۸، ۱۰٫۹ و ۱۲٫۹تعريف شده است .
شايع ترين كاربرد پيچ براي نگه داري اشيا و قطعات به يكديگر مي باشند. بخش استوانه اي از قسمت انتها تا نوك پيچ را پاي پيچ گويند كه ممكن است كل يا بخشي از آن رزوه شده باشد. به فاصله ميان هر شيار با شيار ديگر گام پيچ گفته مي شود.
پيچ هاي قدرت كه گاهي محرك هاي خطي يا پيچ هاي انتقال نيز ناميده مي شوند، براي تبديل حركت دوراني مهره يا پيچ به حركت خطي نسبتا آهسته در امتداد محور پيچ به كار مي روند. هدف بسياري از آن ها اخذ مزيت مكانيكي بيشتر است، مانند جك ها و پرس ها و هدف برخي حصول به جا به جايي دقيق حركت محوري است.
جنس پيچ ها
جنس پيچ ها ميتواند از فلز، چوب، پلاستيك باشد. پر مصرف ترين مواد در توليد اين نوع اتصالات فولاد ميباشد و نوع آن فولادهاي كم كربن و كربن متوسط ميباشد. ولي استفاده كردن از فولادهاي با كربن بالا، فولاد زنگ نزن(استنلس استيل )(صنايع دريايي -صنايع غذايي -مكانهاي مرطوب )، آلومينيوم (ظروف تفلون)، مس، برنج نيز معمول ميباشد.
يكي از مهمترين نكاتي كه در توليد اين گونه اتصالات مانند پيچ ومهره و پرچ بايد توجه داشت نوع و جنس مواد اوليه ميباشد. جنس و نوع مواد اوليه نه تنها در كيفيت اين نوع اتصالات تاثير دارد در قيمت تمام شده آنها نيز تاثير زيادي دارد. نوع مفتول فولادي كه در توليد پيچ و پرچ و مهره ها استفاده ميشود بايد قابليت و فرم پذيري سرد را داشته باشد( Cold heading quality (CHQ. اين نوع فولادها معمولا از فولاد ساختماني و معمولي گرانتر هستند و دليل آن اين ميباشد كه در فولاد هاي با قابليت CHQ سعي ميشود تا حبابهاب ريز هوا به حداقل برسد و سطح و مقطع مفتول به صورت يكنواخت تر و همگن تر باشد تا در هنگام توليد سطح قطعات توليدي ترك نخورد وترك نداشته باشد.
انواع پيچ ها از نظر كار برد :
پيچ ها در صنعت به دوصورت مورد استفاده قرار ميگيرند.
الف: پيچ هاي محكم كننده : اين پيچ ها به منظور وصلكردن دو چند قطعه مختلف به يكديگر به كار مي روند كه معمو لا فرم دندانه ي آنمثلثي (v) مي باشد.
ب: پيچ انتقال حركت : اين پيچ ها شامل انو اع پيچهاوحلزون هايي است كه جهت انتقال حركت يا تبديل حركت دوراني به حركت مستقيم الخط وياتغير سرعت به كار مي رود. فرم مقطع پيچ هاي انتقال حركت اغلب ذوزنقه اي يا مربعهاي مي باشد. وازموارد استفاده ي آ نها هدايت سوپرت ماشين و ميز صفحه تراش و فرز ميباشد.
سيستم هاي پيچ :
پيچ ها را در دو سيستم استاندارد كرده اند :
1- سيستم DIN= فرم صنعتي المان
2- سيستم ISO= سازمان استاندارد بين المللي
روش واستاندارد DIN تا سال 1960 متداول بود وهماكنون سيستم ISO
جايگزين ان شده است . درسيستم DIN به دليل اينكه سر دندانه هاتيز مي باشد و باعث خراب شدن سريع پيچ ها ميشود يكي از عيب هاي اين سيستم مي باشد.
جهت گردش دندانه هاي پيچ :
اگر جهت حركت دندانه پيچ ها به طرف راست باشدپيچ راست گرد گفته مي شود. براي شناخت ان كافي است به ان عمود نگاه كنيم درصنعتموارد استفاده پيچ هاي راست گرد بيشتر از چپ گرد است . پيچ هاي چپ گرد براياتصال لوله هايي كه براي گاز هاي قابل اشتعال مورد استفاده قرار مي گيرد .
اتصالات بيچ شده به صورت اينكه چگونه بار اعمالي را انتقال مي دهند دسته بندي مي شوند .اگر بار به صورت موازي با محور پيچ ها وارد شود . اتصال با نام اتصال كششي شناخته مي شود .
هنگامي كه بار وارده بر اتصال به صورت عمود بر محور پيچ ها باشد اتصال به نام اتصال برشي ناميده مي شود.
دراتصال برشي پيچ ها مي توانند به صورت بين برشي بارها ي اعمالي را انتقال دهند يااينكه پيچ هاي سفت شده تا يك اتصال اصطكاكي را به وجود آورند.
حالت مركب نيز مي تواند وجود داشته باشد . كه درآن بار به صورت حالت مركبي از دو حالت انتقال پيدا كند. از لغزش در اتصالات اصطكاكي توسط نيروي فشاري بين اجزا جلوگيري مي شود كه اين نيروي فشاري با كشش پيچ حاصل مي شود . اين نيروي اصطكاكي كه باعث نگهداري اتصال مي شود به چند عامل مهم بستگي دارد كه در اين ميان نيروي پيچ بارپيچ و مقاومت لغزشي سطوح اعضاي اتصال دو عامل مهمتر مي باشند .
اتصال برشي به طور معمول در سازه هاي هوافضايي ،ساختماني ، خطوط راه آهن و پل ها يافت مي شوند.
شرح انواع مختلف پيچ ها:
در بيشتر واحدهاي صنعتي از پيچ ها براي سوار كردن و اتصال قطعات روي يكديگر و نيز تنظيم دستگاههاي صنعتي و يا جهت انتقال حركت استفاده مي شود. در كمتر دستگاهي است كه از پيچها استفاده نميشود به همين دليل است كه اهميت آنها در صنعت بسيار زياد مي باشد. مواردي كه از پيچها استفاده مي شود عبارتند از:
ماشينهاي ابزار، انواع گيره ها، وسائط نقليه، ابزرار و ادوات جنگي ، كشتي ها، هواپيماها، ساختمانهاي فلزي، ميز و صندلي، ماشينهاي چاپ و ريسندگي و بافندگي ، صنايع نفت و گاز و پتروشيمي ، لوازم خانگي و …
نوع جنس پيچ و مهره ها:
در بيشتر مواقع نوع جنس پيچ و مهره بر حسب اعداد و حروف معتبر بين المللي بر روي گل پيچ حك مي شود و براي پي بردن
به نوع آلياژ پيچ و مهره كافيست معني اعداد و حروف درج شده بر روي آن را بدانيد .
انواع رزوه‌هاي پيچ :
1) مجموعه رزوه درشت
2)مجموعه رزوه ريز
3) مجموعه رزوه فوق‌العاده ريز
4) مجموعه هشت رزوه‌اي
5) مجموعه دوازده رزوه‌اي
6)مجموعه شانزده رزوه‌اي
7) رزوه امريكايي
8) رزوه دندانه ارّه‌اي
9) رزوه چهارگوش
10) رزوه پيچ حلزوني 29 درجه.
پيچ هاي غير خودكار يا ساده :
اين نوع پيچ ها براي ثابت شدن نياز به مهره دارند ياقطعه اي كه مانند مهره باشد و بتواند كار مهره را انجام دهد. معروفترين پيچ از اين نوع را ميتوان انواع پيچ هاي شش گوش ذكر كرد همچنين پيچ هايي ديگر مثل پيچ اتاقي، پيچ جوشي، پيچ استوانه، پيچ آلن و … را ميشود نام برد .
پيچ هاي عادي براي اتصال دادن قطعات در جايي كه اتصال غير دائمي موردنياز باشد به كار مي روند .
پيچ هاي خودكار :
پيچ هاي مخروطي معمولاً داراي دندانه هاي درشت مي باشند وبراي اتصال قطعات نرم مانند چوب و پلاستيك بكار مي روند.
پيچ هاي خودكار نوعي از پيچ هستند كه براي ثابت شدن درقطعه مورد اتصال نيازي به مهره ندارند و درون كار فرو ميروند و نوك آنها معمولامانند ميخ تيز هست و حتي مي توانند قطعه كار شده را سوراخ كنند مثل پيچ هاي سرمته اي،پيچ چوب ،…
سرپيچ ها از نظر ظاهري نيز با هم متفاوت مي باشند. برخي پيچ ها دوسو، برخي چهارسو، برخي آلن خور، برخي آچارخور، برخي پنج پر و… مي باشند .
پيچ هاي ساختماني
انواع پيچ، مهره، واشرهاي فولادي با قابليت كشش بالا دراستانداردهاي Din6916/HV- Din6914/HV – Din6915/HV درگريد 10/9 جهت پيچ ها و گريد10 براي مهره، مورد استفاده در ساختارهاي فولادي، ساخت پل، انواع داربست و چوب بست چهارچورب هاي ساختماني و بپج هاي مختلف مطابق استاندارد و گريدها :
ASTMA325/A325M
ASTMA490/A490M
پيچ هاي صنايع خودروسازي
پيچ و مهره و واشرهاي مخصوص صنايع خودروسازي كه شامل انواع پيچ هاي خودكار و خاص مي باشد
پيچ هاي صنايع نفت، گاز، پتروشيمي، صنايع دريايي
ASTM A193 – A194 – L7 – B7 – B7M – L7M – 2H – A4_80( 316) – A2_70 (304)
مطابق استانداردها و گريدهاي مختلف
شرح اجزاء مختلف پيچ و طريقه تراشيدن آنها:
قبل ازاينكه به تراش پيچ ها اقدام نمائيم لازم است كه اجزاء مختلف آنرا بشناسيم براي اين منظور بطور خلاصه بشرح هر يك بصورت زير مي پردازيم.
۱- قطر خارجي Mujor D – بزرگنرين قطر پيچ و يا مهره را قطر خارجي آن گويند كه عبارت است از اندازه سر دندانه تا سر دندانه مقابل كه آنرا با حرف OD نمايش مي دهند.
۲- ارتفاع يا گودي دندانه Depth of T – ارتفاع دندانه عبارت است ازفاصله قائم ميان سر دندانه تا ته دندانه پيچ كه آنرا با علامت h مشخص مي نمايند.
۳- قطر داخلي Minor D كه كوچكترين قطر پيچ و يا مهره را قطر داخلي گويند كه اندازه آن عبارت است از فاصله ته دندانه تا ته دندانه مقابل آن يا به عبارت ديگر برابر است با تفاضل قطر بزرگ دو برابر ارتفاع دندانه كه با حرف I نشان ميدهند.
۴- تعداد دندانه Nimber of T. – تعداد دندانه عبارت استاز تعداد دندانه در يك اينچ روي محيط در طول پيچ كه براي تعيين آن خط كش يا كليس را روي پيچ قرار داده و سپس دندانه هاي بين يك اينچ را ميشماريم كه معمولاًآنرا با حرف N نمايش ميدهيم. علاوه بر آن ميتوان با طرق مختلف ديگري آنرا اندازه گيري نمود كه عبارت از استفاده از شابلن به اين ترتيب كه شابلن مورد نظر را رويدندانه ها قرار داده و در صورتيكه نوري از بين دندانه ها مشاهده نشد تعداد دندانه هائيكه روي شابلن نوشته شده است همان تعداد دندانه پيچ خواهد بود.
۵- گام يا تقسيم دندانه Pitch – فاصله نوك يك دنده تا دنده مجاور و يا فاصله يك نقطه از ته دنده تا نقطه مشابه از ته دنده ديگر را گام يا تقسيم دنده گويند كه با علامت P مشخص ميكنند.
۶- تارك يا پهناي سر دنده Crest – سر دندانه پيچ هاي يكنواخت ملي داراي سطح باريكي است كه طرفين يك دندانه را بهم متصل ميسازد با f علامت گذاري شده است.
۷- پهناي ته دندانه root – كف شيتر بين دو دندانه محور كه طرفين آنها را بهم متصل ميسازدپهناي ته دندانه گويند كه با علامت C يا R نمايش ميدهند.
۸- قطر متوسط (قطر ميانه) پيچ Pitch D. – قطر ميانه عبارت است از استوانه فرضي كه دنده هاي پيچ را درمحلي قطع ميكند كه در آن قسمت هر دندانه مساوي پهناي شيار مجاور آنست و يا بعبارت ديگر عبارت است از تفاضل قطر بزرگ و ارتفاع دنده كه با علامت DP و يا E نمايش داده ميشود.
۹- گام محوري پيچ Lead – گام محوري پيچ عبارت است از فاصله اي كه پيچ در داخل مهره يامهره روي پيچ در يك دور گردش اين گام درست شبيه گام دندانه مي باشد. گامهاي محوريمتعددي را نشان ميدهد. قسمت بالا يك نوع پيچ يك راهه كه داراي يك گام ميباشد معرفي مينمايد.
تراش پيچها اصولاً دو روش درنظر گرفته شده كه عبارتند از:
۱- پيچ رتاشي با دور معكوس
۲- پيچ تراشي بكمك ساعت پيچ بري
تراشيدن پيچ هاي داخلي (مهره ها)
پيچ هاي داخلي كه همان مهره ها مي باشند از نظر دندانه بستگي بنوع دندانه پيچ خارجي داردكه شرح انواع آنها قبلاً داده شده است اكنون ميپردازيم بشرح تراشيدن پيچ هاي داخلي
براي اينكه مهره اي جهت پيچ مشخصي بسازيم لازم است كه ابتدا آن را باندازه معيني با مته سوراخ نموده و يا با تراش آنرا داخلي تراشي نمائيم براي اين منظور بايستي قطر مته يا اندازه داخلي مهره را محاسبه نموده سپس به همان اندازه با مته سوراخ و يا داخل تراشي نمائيم اصولا براي اينكه مهره ساخته شده روي پيچ بخوبي حركت نمايد بايد ميان قطر داخلي پيچ و قطر داخلي مهره فضاي آزادي بنام لقي Clearance پيش بيني شود يعني مهره را بامته اي كه قطرش از قطر داخلي پيچ بزرگتر است سوراخ نمائيم درنتيجه مهره ميتواندآزادانه بدون لقي روي پيچ حركت كند و همچنين اين عمل از شكستن قلاويز ضمن قلاويزكاري جلوگيري خواهند نمود.
مقدارفضاي آزاد يعني اضافه اندازه قطر داخلي سوراخ مهره از قطر داخلي پيچ بستگي به جنس مهره دارد و اين مقدار براي فلزات معمولي مانند فولاد كم كربن و بسياري ازآلياژهاي مس در حدود گودي دنده يعني انتخاب ميشود ولي براي فلزات سخت اين مقدار فضاي آزاد از هر طرف برابر درنظر گرفته شده است اگر قطر داخلي مهره را ب T نشان دهيم ميتوان اندازه قطر مته را از رابطه زير بدست آورد.اطلاعات پیچ و مهره٬ پیچ استوانه٬ پیچ استیل٬ پیچ الن٬ پیچ الن سر تخت٬ پیچ الن مغزی٬ پیچ اهنی-٬ پیچ تک خار٬ پیچ تمام رزوه پیچ خشکه 8.8٬ پیچ تی٬ پیچ جوشی پیچ چهار گوش٬ پیچ چشمی٬ پیچ خشگه٬ پیچ خودکار٬ پیچ دنده درشت ، تولید انواع پیچ٬ پیچ دنده ریز٬ پیچ دنده ژاپنی٬ پیچ سرمته٬ پیچ کفشکی٬ پیچ گالوانیزه٬ پیچ گالوانیزه گرم٬ پیچ متری٬ پیچ متری دنده کبریتی٬ پیچ میلیمتر٬ پیچ نیم رزوه٬ پیچ نیم متری٬ پیچ و مهره٬ پیچ ومهره٬ پیچ یک متری٬ خرید پیچ و مهره٬ زرد٬ گالوانیزه الکتریکی ( سفید٬ مهره٬ مهره اهنی٬ مهره باریک)٬ مهره چهار گوش –٬ مهره خاردار٬ مهره خشگه٬ مهره داربستی٬ مهره دنده کبریتی٬ مهره شش گوش-٬ مهره فلنچی٬ مهره کاسه نمدی-٬ مهره گالوانیزه٬ مهره گالوانیزه گرم٬ مهره واشر دار٬ هفت رنگ و سبز٬ واشر تخت٬ واشر تخت گالوانیزه٬ واشر تخت گالوانیزه گرم٬ واشر چهار گوش٬ واشر خاردار٬ واشر خورشیدی٬ واشر فنری٬ واشر فنری گالوانیزه٬ واشر فنری گالوانیزه گرم٬ واشر مسیپیچ و مهره , خرید پیچ و مهره
