اتصالات پیچ و مهره ای
باتوجه به افزایش چشمگیر سازه های پیچ و مهره ای؛ به نحوی که این سازه‌ها در گذشته فقط
شامل سوله‌های صنعتی و مجتمع‌های پتروشیمی و سازه‌های مورد استفاده در صنایع نفت و گاز می‌شدند.
اما هم اکنون کاربرد این سازه‌ها در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری با اقبال زیادی روبه رو شده است.
لذا اتصالات پیچ و مهره ای امروزه بسیار مورد توجه طراحان و فعالان عرصه صنعت ساختمان شده است.
استفاده از اتصالات پیچ و مهره سازه های فلزی در کشور‌های صنعتی به دلیل عدم نیاز به جوشکاری،
زمان نصب سازه در موقعیت‌های سخت، همچنین سرعت بیشتر اجرا
در محل نصب نسبت به سازه‌های جوشی از اقبال بیشتری برخوردار است.
اتصالات سازه‌های فلزی
اتصالات عامل اصلی یکپارچگی سیستم‌های سازه‌ای است. یک اتصال ضعیف و نامناسب
می‌تواند منجر به یک سری زوال‌های پی در پی و بنیادی در سازه فولادی شود.
طراحی و اجرای اتصالات ساختمان‌های فولادی نیاز به توجه ویژه‌ای در ضمینه تامین
مواردی مثل عدم شکست جوش و گسیختگی اتصال (ساده، یا گیردار) تیر به ستون ساختمان‌های فولادی دارد.
امروزه در ساختمان های اسکلت فلزی اجزای سازه‌ای توسط جوش یا پیچ یا ترکیبی از این دو به یکدیگر متصل می‌شوند.
تا چند دهه قبل اتصالات توسط جوش یا پرچ انجام می‌شد. اما پس از ورود و استفاده از پیچ به خصوص
پیچ‌های با مقاومت زیاد در اتصالات سازه فولادی؛ دیگر امروزه استفاده از پیچ بیشتر رایج و مرسوم شده است.
اتصالات جوشی نیز که از گذشته بسیار مرسوم بوده امروزه به دلیل موضوعاتی مانند کنترل
جوشکاری در محل، استفاده از استادکاران ماهر،بازرسی دقیق جوش و …. نسبتا کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
بازرسی جوش عملیاتی دقیق، زمان گیر و پرهزینه است. جوش‌ها در همه بخش‌ها بایستی منطبق بر
اطلاعات نقشه بوده و از لحاظ بعد و طول جوش و کنترل کیفیت لازم بررسی شود.
امروزه استفاده از پیچ به عنوان یک وسیله مناسب و قابل اطمینان در ساخت
و اجرای سازه‌های فولادی بسیار رایج و متداول شده است.
چون عموماً در ساخت و تولید پیچ‌ها از فولادهای مخصوص با عملیات ویژه استفاده میکنند.
مصالح پیچ‌ها دارای مقاومت گسیختگی به مراتب بالاتر از فولادهای ساختمانی معمولی هستند.
دست یابی به پیچ‌های پرمقاومت و با کیفیت مناسب موجب فراهم شدن افق‌های جدیدی
در زمینه اتصالات انواع سازه‌های فولادی اعم از ساختمان، پل و تاسیسات صنعتی شده است.
مزایا و معایب اتصالات پیچ و مهره ای
سرعت اجرا و نصب در اتصالات پیچ و مهره ای
سرعت اجرایی سازه‌های با اتصالات پیچ و مهرهای نسبت به اتصالات جوشی بالاتر و کاملاً قابل لمس است
و زمان ساخت سازه‌های پیچ و مهره ای کمتر از سازه‌های با اتصالات جوشی است .
در اتصالات پیچ و مهره ای بدلیل حذف کامل جوشکاری در محل نصب سازه، که باعث افزایش چشمگیر
سرعت نصب میشود و خطاهای نصب به حداقل خود می‌رسد.
و با توجه به مدت زمان بالای اجرای پروژه‌های کشورمان این نوع از سازه‌ها جهت کاهش زمان ساخت پیشنهاد میشود.
امکان باز نمودن سازه و استفاده مجدد
اعضای سازه‌های فولادی را که با پیچ به یکدیگر متصل شده‌اند، می‌توان از هم جدا نمود و در محل دیگری
مجدداً آنها را به یکدیگر متصل و سازه جدیدی را احداث نمود.
این موضوع در اجرای سازه‌های موقت نظیر پل‌ها و داربست‌های غیردائم اهمیت ویژه‌ای دارد.
کیفیت ساخت
کیفیت ساخت سازه با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشه‌های طراحی شده
و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازه‌های جوشی که
در محل نصب سازه ساخته می‌شوند نبوده و دارای کیفیت بسیار بالایی است.
ایمنی و پایداری سازه
چه به لحاظ تئوری و چه به لحاظ عملی ثابت شده که ساختمان‌های پیچ و مهرهای
به دلیل کیفیت بهتر، پایداری و مقاومت بیشتری در برابر زلزله و نیروهای جانبی دارند.
مقاومت در برابر آتش سوزی
در دماهای بالا معمولا اتصالات پیچ و مهرهای مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند
و احتمال تخریب سازه بسیار کمتر از اتصالات جوشی است .
عدم نیاز به فضای کار
معمولاً در شهر‌ها به دلیل عدم وجود موقعیت و مکان مناسب جهت ساخت،
اغلب پیمانکاران دچار زحمت فراوان شده که با استفاده از این نوع سازه‌ها،
قابلیت اجرا در شلوغ‌ترین و کم حجم‌ترین موقعیت‌ها را فراهم کرده است.
خوردگی سازه
در سازه‌های پیچ و مهرهای قبل از رنگ آمیزی، قطعات داخل دستگاه‌های سندبلاست و
وایر برس تحت نظر واحد کنترل کیفی زنگ زدایی می‌شوند که در
سازه‌های جوشی این عملیات انجام نمیشود
و همچنین در سازه‌های جوشی بجای رنگ غنی شده با روی،
که در سازه‌های پیچ و مهرهای استفاده میشود،
ضد زنگ بکار میرود که این امر باعث خوردگی سریع سازه میشود.
امکان استفاده در مدیریت حوادث
با توجه به امکان جابجایی این گونه سازه‌ها امکان جابجایی و
نصب آن در مناطق بحران زده مانند سیل و زلزله امکان پذیر است.
شرایط محیطی کار
برای اجرای مناسب اتصالات جوشی لازم است درجه حرارت محیط، تهویه هوا، محل استقرار
و نیز فضای دسترسی به اتصال در شرایط مناسب و قابل قبولی باشد.
در حالی که محدودیت‌های ذکر شده در اجرای سازه‌های فولادی به کمک اتصالات پیچی به مراتب کمتر است.
مشکل عمده در اجرای سازه‌های فولادی با اتصالات پیچی که به عنوان معایب اجرایی
این نوع اتصال به حساب می آید این که در اثر اجرای غلط و نامناسب سوراخ‌ها و عدم
رعایت میزان پیش تنیدگی در پیچ‌ها و عدم انطباق آنها هنگام اجرا و نصب پدید می‌آید.
بنابراین در تعبیه سوراخ‌های اعضا در کارگاه‌های صنایع فلزی باید به دقت محل سوراخ‌ها
تعیین و با وسایل و تجهیزات مناسب عمل سوراخ نمودن اعضا صورت گیرد.
انواع پیچ‌ها
تقسیم بندی پیچ‌های معمولی و پیچ‌های پرمقاومت با توجه به مقاومت نهایی کششی
آنها و نوع مصالحی که در ساخت و تولید آنها به کار میرود، انجام میگیرد.
هر دو نوع پیچ معمولی و پرمقاومت دارای شکل ظاهری مشابه یکدیگر هستند.
پیچ‌های معمولی
مصالح پیچ‌های معمولی از نوع فولاد نرمه با کربن کم هستند.
پیچ‌های معمولی در استاندارد ASTM ۳۰۷ با علامت A مشخص می‌شوند.
قیمت پیچ‌های معمولی از پیچ‌های پرمقاومت کمتر بوده و با قطرهای محدود ساخته می‌شوند.
مورد مصرف آنها در سازه‌های سبک مانند خرپاهای کوچک، سازه‌های موقتی و
اعضای درجه دوم سازه‌ها مانند مهاربندها و لاپه‌ها هستند. از پیچ‌های معمولی به عنوان وسیله کمکی
مونتاژ نیز در اتصالاتی که اعضای اصلی آن توسط جوش و یا پیچ های پرمقاومت متصل می‌شوند استفاده میکنند.
پیچ‌های پرمقاومت
عرضه پیچ‌های پرمقاومت تحول زیادی در صنعت سازه‌های فولادی و اتصالات آنها به وجود آورد.
مصالح پیچ‌های پرمقاومت از فولاد با کربن متوسط است که خود و مهره آنها به وسیله عملیات
مرغوب سازی (حرارت دهی و کاهش حرارت) تولید می‌شوند و
قبل از شروع عملیات مرغوب سازی حدود ۱۶ تا ۲۵ ساعت گداخته می‌شوند.
انواع اتصال‌های پیچی
به طور کلی دو فلسفه در عملکرد اتصالات پیچی وجود دارد که شامل اتصال اتکایی و اتصال اصطکاکی هستند.
در مجموع علی رغم وجود برخی محدودیت ها طبق آیین نامه ها برای اجرای اتصالات
پیچ مهره در برخی موارد اما با این وجود امروزه استفاده از
این نوع اتصالات به عنوان جزء مهم در صنعتی سازی ساختمان به شمار می آید.
منبع:سازه های فضایی نقشان
