مبحث ۱۰ — طرح و اجرایِ ساختمان‌هایِ فولادی
درسنامه — پیچ، انبار و رنگ‌آمیزی
خلاصه‌یِ بندهایِ ۱۰-۴-۵ تا ۱۰-۴-۷، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
الزاماتِ عمومیِ اتصالاتِ پیچی (۱۰-۴-۵)
•مجموعه‌یِ پیچ، مهره و واشر باید از نظرِ خصوصیاتِ هندسی، مکانیکی، شیمیایی و آزمایش‌ها به‌طورِ مناسب انتخاب شود.
در یک سازه ترجیحاً از کاربردِ پیچ‌هایِ با رده‌هایِ مقاومتیِ مختلف پرهیز شود — احتمالِ خطایِ نصب را زیاد می‌کند.
طولِ پیچ باید چنان باشد که پس از محکم کردن، حداقل یک دندانه‌یِ کاملِ پیچ از هر طرفِ مهره بیرون بماند.
اگر سطحِ فولادِ مماس با کله‌یِ پیچ یا مهره زاویه‌ای بیش از ۳ درجه نسبت به صفحه‌یِ عمود بر محورِ پیچ داشته باشد، باید از واشرِ سختِ گوه‌ای استفاده شود.
ممنوعیتِ مطلق: هیچ مصالحِ قابلِ تراکم — واشرِ لاستیکی یا فنری، موادِ عایق‌بندی — نباید در لایه‌هایِ اتصال وجود داشته باشد.
•سطوحِ تماس باید از هر موادِ خارجی، آلودگی و فلس پاک باشند — به‌جز فلس‌هایِ محکمِ طبیعیِ فولاد.
•اگر اعضا پوششِ حفاظتی دارند، باید از واشر زیرِ مهره و زیرِ کله‌یِ پیچ استفاده شود تا چرخش به پوشش آسیب نزند.
سطوحِ تماس در اتصالاتِ لغزشِ بحرانی
در اتصالاتِ بدونِ پوششِ ویژه: هر پوشش یا آلودگیِ سطحی باید در محدوده‌ای نزدیک‌تر از یک قطرِ پیچ و حداقل ۲۵ میلی‌متر از لبه‌یِ سوراخ پاک شود.
در اتصالاتِ دارایِ پوششِ تأییدشده: سطوح باید با ماسه‌پاشی یا ساچمه‌زنی آماده شده و با پوششی که حداقل ضریبِ اصطکاکِ ۰٫۳۳ را تأمین کند پوشیده شوند.
سطوحِ گالوانیزه‌شده مجازند، ولی پیش از نصب باید با برسِ دستی خش‌دار شوند تا اصطکاکِ کافی ایجاد شود.
•تعریفِ «پوششِ ویژه»: پوشش‌هایی که در آزمایشِ لغزشِ ASTM حداقل ضریبِ اصطکافِ کلاسِ A یا B را تأمین کنند.
استانداردها و تولیدِ پیچ و میل‌مهار
•ویژگیِ پیچ و مهره باید با استانداردِ ملّیِ ۲۸۷۴ یا ISO 898 مطابقت داشته باشد؛ پیچ‌هایِ جدولِ ۱۰-۱-۵ و پیوستِ ۱ قابلِ استفاده‌اند.
در پیچِ رده‌یِ ۱۰٫۹، فرایندِ تولید باید چنان کنترل شود که احتمالِ تردیِ هیدروژنی — به‌ویژه در اثرِ پوششِ ضدِ زنگ — به حداقل برسد.
رزوه‌یِ پیچِ رده‌یِ ۱۰٫۹ باید به روشِ نورد انجام شود (نه تراش).
استفاده از پوششِ گالوانیزه‌یِ گرم برایِ پیچ‌هایِ رده‌یِ ۱۰٫۹ و بالاتر توصیه نمی‌شود؛ در صورتِ استفاده باید الزاماتِ ISO 10684 رعایت و تحتِ کنترلِ تولیدکننده انجام شود.
•میل‌مهارها: طبقِ ISO 898-1 یا فولادِ گرم‌نوردشده‌یِ EN 10025-2 تا -4، یا ASTM F1554.
استفاده از میلگردهایِ ساده و آج‌دارِ ساختمانی برایِ میل‌مهار مجاز است، مشروط بر کرنشِ نهاییِ حداقل ۱۲ درصد با طولِ نشانه‌یِ ۱۰ برابرِ قطرِ میلگرد و ذکر در مدارکِ طرح.
پیش‌تنیدگیِ پیچ‌هایِ پرمقاومت
•در اتصالاتِ پیش‌تنیده و لغزشِ بحرانی باید از پیچ‌هایِ پرمقاومتِ دارایِ قابلیتِ پیش‌تنیدگی استفاده و حداقل نیرویِ پیش‌تنیدگی در آن‌ها ایجاد شود.
حداقل نیرویِ پیش‌تنیدگی ≈ ۷۰ درصدِ حداقل مقاومتِ کششیِ نهاییِ پیچ، در سطحِ مؤثر (سطحِ تنش) پیچ — مطابقِ RCSC و ISO 1090-2.
نکته‌یِ تفکیکی: نشریه‌یِ ۲۶۴ (آیین‌نامه‌یِ اتصالاتِ ایران) برایِ ساده‌سازی از ۵۵ درصدِ نیرویِ کششیِ نهایی در سطحِ مقطعِ اسمی استفاده می‌کند — عدد و مبنایِ سطح هر دو فرق دارد.
•«بارِ گواه» یعنی حداکثر بارِ ایمنی که می‌توان بدونِ ایجادِ تغییرشکلِ دائمی به پیچ و مهره اعمال کرد.
•ضریبِ مهره باید توسطِ سازنده اندازه‌گیری و در گواهینامه‌یِ پیچ و مهره ارائه شود؛ جدولِ ۱۰-۴-۹ فقط راهنمایِ حدودی است.
لنگرِ بازرسی باید به‌صورتِ ادواری (یک یا چندروزه) در شرایطِ کارگاهی با دستگاهِ مخصوص اندازه‌گیری و ترک‌متر بر اساسِ آن کالیبره شود.
دو مرحله‌یِ محکم کردنِ پیچ و ترتیبِ آن
مرحله‌یِ اول: پیچ‌ها تا حدِ سفتیِ کامل (Snug tight) محکم می‌شوند تا سطوحِ تماس کاملاً به هم بچسبند.
مرحله‌یِ دوم: با چرخاندنِ اضافیِ مهره (به مقدارِ جدولِ ۱۰-۴-۱۰) پیچ‌ها پیش‌تنیده می‌شوند.
تعریفِ سفتیِ کامل: حالتی که کارگرِ ماهر با آچارِ معمولی، بدونِ آن‌که با وزنِ خود به دسته‌یِ آچار نیرو وارد کند، با آخرین توانِ خود نتواند پیچ را محکم‌تر کند.
•چرخشِ اضافی را می‌توان با آچارِ دسته‌بلند، آچارِ معمولی با دو کارگر، یا آچارِ بادی تأمین کرد.
ترتیبِ بستن: باید از قسمتی که اتصال صلب‌تر است و صفحات تغییرشکلِ کمتری می‌دهند شروع کرد.
در وصله‌ها، قسمتِ صلبِ اتصال وسطِ ورقِ وصله است؛ پس از پیچ‌هایِ وسط، با حفظِ تقارن به سمتِ لبه‌یِ آزاد پیش می‌رویم و دوباره به پیچ‌هایِ وسط برمی‌گردیم تا مطمئن شویم شل نشده‌اند.
در تمامِ مراحل باید از چرخشِ هم‌زمانِ پیچ و مهره با هم جلوگیری شود.
انبار کردن، حمل و جابجایی (۱۰-۴-۶)
•انبار و حمل باید چنان باشد که قطعات تغییرشکل ندهند، تنشِ بیش از حد نگیرند و آسیب نبینند.
•قطعاتِ تغییرشکل‌داده یا آسیب‌دیده باید پیش از به‌کارگیری با تأییدِ ناظرِ کارفرما اصلاح شوند؛ اگر اصلاح بدونِ کاهشِ مقاومت ممکن نباشد، باید تعویض شوند.
در انبار کردن باید زیرِ قطعات سکوهایِ مناسب قرار داد تا قطعه از زمین فاصله بگیرد؛ تعداد و فاصله‌یِ سکوها طوری که قطعه تنش یا تغییرشکلِ بیش از حد نگیرد.
•قطعاتِ سنگینِ با فرمِ خاص باید از نقاطِ ازپیش‌تعیین‌شده و علامت‌گذاری‌شده قلاب و بلند شوند تا به اتصالات و سوراخ‌هایِ پیچ آسیب نرسد.
در انبارِ روبازِ طولانی‌مدت، بسته‌بندیِ مقاطع باید باز و از هم جدا شود تا زنگ‌زدگی رخ ندهد.
پیش از ارسال، اجزایِ فولادیِ شکل‌داده‌شده‌یِ سرد با ضخامتِ کمتر از ۴ میلی‌متر باید تدابیرِ ویژه‌یِ حفاظت در برابرِ خوردگی داشته باشند.
رنگ‌آمیزی و گالوانیزه کردن (۱۰-۴-۷)
قاعده‌یِ کلی: برایِ حفاظت در مقابلِ خوردگی، تمامیِ سطوحِ سازه‌هایِ فولادی باید رنگ‌آمیزی شوند — مگر در موارد استثنایِ مشخص‌شده.
یکی از استثناها: در مناطقِ با شرایطِ محیطیِ ملایم (طبقِ جدولِ ۱۰-۴-۱۵) که سطوحِ فولادی حداقل ۲۰ میلی‌متر توسطِ مصالحِ بنایی پوشیده شده‌اند.
•در مناطقی که سطوحِ فولادی در مجاورتِ خاک یا رطوبتِ زیاد قرار می‌گیرند، تمهیداتِ حفاظتیِ ویژه لازم است.
•رنگ‌ها باید از نوعِ آماده‌یِ مصرف و متناسب با شرایطِ آب‌وهواییِ منطقه باشند و کارخانه‌یِ تولیدکننده‌شان به تصویبِ نماینده‌یِ کارفرما برسد.
بهترین روشِ از بین بردنِ زنگ، اکسیدِ نورد و رنگِ قدیمی: تمیزکاری با موادِ ساینده؛ فشارِ هوایِ مناسب تقریباً ۰٫۷ مگاپاسکال است.
بلافاصله پس از آماده‌سازی با موادِ ساینده باید سطح با رنگِ آستریِ مناسب پوشیده شود؛ پیش از آن گردوخاک با هوایِ فشرده‌یِ عاری از آب و روغن یا جارویِ برقیِ صنعتی کاملاً پاک شود.
•درجاتِ آماده‌سازیِ سطح طبقِ استانداردِ ISO 8501 تعریف می‌شوند.
•در هر حال، حصولِ کیفیتِ نهاییِ مطلوبِ رنگ بر عهده‌یِ سازنده است.
جدولِ مرورِ سریع
بیرون‌زدگیِ لازمِ پیچ از مهرهحداقل یک دندانه‌یِ کامل از هر طرف
آستانه‌یِ نیاز به واشرِ گوه‌ایزاویه‌یِ بیش از ۳ درجه
مصالحِ قابلِ تراکم در اتصالممنوع
پاک‌سازیِ سطح در لغزشِ بحرانیِ بدونِ پوششیک قطرِ پیچ و حداقل ۲۵ میلی‌متر از لبه‌یِ سوراخ
حداقل ضریبِ اصطکاکِ پوششِ تأییدشده۰٫۳۳
سطحِ گالوانیزهمجاز، با خش‌دار کردن با برسِ دستی
رزوه‌یِ پیچِ ۱۰٫۹باید نورد شود
گالوانیزه‌یِ گرمِ پیچِ ۱۰٫۹ و بالاترتوصیه نمی‌شود
حداقل نیرویِ پیش‌تنیدگی≈ ۷۰٪ مقاومتِ نهایی در سطحِ مؤثر
مبنایِ نشریه‌یِ ۲۶۴۵۵٪ در سطحِ مقطعِ اسمی
کرنشِ نهاییِ میلگردِ میل‌مهارحداقل ۱۲٪ با طولِ نشانه‌یِ ۱۰ برابرِ قطر
دو مرحله‌یِ محکم کردنسفتیِ کامل، سپس چرخشِ اضافیِ مهره
نقطه‌یِ شروعِ بستنِ پیچ‌هاصلب‌ترین بخش؛ در وصله، وسطِ ورق
کالیبراسیونِ ترک‌مترادواری، یک یا چندروزه
حفاظتِ ویژه‌یِ مقاطعِ سردِ نازکضخامتِ کمتر از ۴ میلی‌متر
استثنایِ رنگ‌آمیزی با پوششِ بناییحداقل ۲۰ میلی‌متر در محیطِ ملایم
فشارِ هوایِ ماسه‌پاشیتقریباً ۰٫۷ مگاپاسکال
استانداردِ درجاتِ آماده‌سازیِ سطحISO 8501
برو به آزمونِ همین فصل