استانداردهای پیچ و مهره ساختمانی

پیچ و مهره های ساختمانی دارای استانداردهای خاصی هستند و در واقع نمی توان در هر نقطه از جهان، به دلخواه از هر پیچ و یا مهره در هر پروژه ای نصب و استفاده کرد بلکه هنگام سفارش و یا خرید پیچ و مهره در بازارهای کشورهای مختلف جهان باید به استاندارد پیچ و مهره ها نیز توجه کرد. به ویژه استانداردهای پیچ و مهره های ساختمانی که به دلیل استفاده از این نوع پیچ و مهره ها در سازه های مختلف، این مسئله امروزه اهمیت زیادی دارد.

انواع استانداردهای پیچ و مهره های ساختمانی:
امروزه در برخی مقالات تخصصی ساختمان و یا گزارشهای مهندسان راه و ساختمان ممکن است به شماره کدها و یا عباراتی در این زمینه برخورد کنید که برای شما نامفهوم و یا گیج کننده باشد. اما جهت روشن شدن این مسئله در ابتدا دو استاندارد مهم را به اتفاق بررسی می کنیم:

• ASTM
• DIN

این دو عنوان در واقع، دو استاندارد پرکاربردی هستند که انواع پیچ های ساختمانی بر اساس معیارهای آنها تولید شده و عرضه می شوند. در واقع امروزه استانداردهای دیگری نیز در دنیای پیچ و مهره ها مورد استفاده قرار می گیرند (از جمله استانداردهای BSI ،IEC ،ISO ،ANSI و AFNOR) اما دو استاندارد ذکر شده نه تنها در بازار ایران بلکه در بسیاری از کشورهای دیگر جهان پذیرفته شده اند و بیشتر پیچ و مهره های خرید و فروش شده جهت مصارف ساختمانی، از پیچ و مهره های تولید شده این استانداردها انتخاب می شوند. حتی در این زمینه واشرهایی نیز متناسب با آنها تولید شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

استاندارد DIN:
کلمه DIN در واقع مخفف عبارت “انستیتیو آلمانی استانداردها” (Deutsches Institut für Normung) است و استانداردی آلمانی و اروپایی است. استاندارد DIN نخستین بار در سال 1917 میلادی در آن کشور پایه گذاری شد و از آن زمان تاکنون استانداردهای این موسسه به دلایل متعددی از جمله کاربردی و اصولی بودن و همچنین استفاده صنایع آلمان و بسیاری از کشورهای دیگر اروپایی از آنها، مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گرفته است.

جالب اینجاست که در بسیاری از موارد استاندارد ISO نیز بسیار نزدیک به استاندارد دین آلمان هستند و یا از آنها اقتباس شده اند.
از مهم ترین و پرکاربردترین استانداردهای پیچ های ساختمانی در استاندارد DIN می توان به دو مورد زیر اشاره کرد:

• DIN 6914
• DIN 6916

وب سایت رسمی این مجموعه:

https://www.din.de/en

استانداردهای پیچ و مهره های ساختمانی

استاندارد ASTM:
این استاندارد پیچ و مهره ها (مخفف عبارات American Society for Testing and Materials) نوعی استاندارد آمریکایی است که نه تنها در مورد پیچ و مهره های ساختمانی بلکه در مورد سایر پیچ و مهره های صنعتی و موارد دیگر نیز اعمال می شود.

پایه گذاری این استاندارد به سال 1898 میلادی باز می گردد و امروزه مرکز این استاندارد در پنسیلوانیا آمریکا قرار دارد. در آن زمان تعدادی از دانشمندان، مهندسان و تکنیسین ها به سرپرستی “چارلز بنجامین دادلی” (Charles Benjamin Dudley) جهت ایجاد یک استاندارد واحد برای ریل های راه آهن و سایر اجزای آن دست به تاسیس این نهاد زدند. امروزه ASTM شعبات و دفاتری در شهرها و کشورهای دیگری مانند واشینگتن دی سی، کانادا، چین، بلژیک و پرو نیز دارد.

این سازمان دارای بیش از 30000 نفر عضو است و بیش از 1150 سازمان، شرکت و یا نهاد نیز در آن عضویت دارند. امروزه بیش از 140 کشور جهان استاندارد پیچ و مهره های ASTM را به رسمیت می شناسند.

نکته مهم دیگری که باید به آن توجه کنید این است که همانطور که ذکر شد، این سازمان صرفا برای پیچ و مهره های ساختمانی و یا صنعتی، استاندارد تعیین نمی کند بلکه موارد متعدد دیگری نیز در دستور کار این موسسه قرار دارند. به همین جهت بهتر است با کدها و حروف اختصاری استانداردهای ASTM – که تعدادشان هم کم نیست – آشنا شوید:

A : برای متریال ها و قطعات فلزی از جنس آهن یا فولاد (مانند پیچ و مهره)
B : برای لوازم و قطعات فلزی غیر آهنی
C: بتن، سرامیک و سایر مصالح مورد استفاده در بنایی
D : متریال های متفرقه
E : مواد متفرقه
F : متریال های جهت امور خاص
G : زنگ زدگی، خوردگی، تخریب، فرسایش مواد و المان های بکار رفته

نوع اول که دارای حرف A هستند مربوط به پیچ و مهره ها و سایر قطعاتی از این دست است. اگر بخواهیم لیستی از استانداردهای ASTM برای پیچ و مهره ها تنظیم کنیم به شرح زیر خواهد بود:

• ASTM A183
• ASTM A193/A193M
• ASTM A194/A194M
• ASTM A307
• ASTM A320/A320M
• ASTM A325
• ASTM A354
• ASTM A394
• ASTM A437/A437M
• ASTM A449
• ASTM A453/A453M
• ASTM A490/A490M
• ASTM A540/A540M
• ASTM A761/A761M
• ASTM A962/A962M
• ASTM A1014/A1014M
• ASTM A1082/A1082M
• B746/B746M-02
• ASTM F432
• ASTM F3125

البته از میان استانداردهای ذکر شده در این لیست، تنها تعداد کمی از آنها مربوط به استانداردهای پیچ و مهره سازه های اسکلت فلزی و ساختمانی هستند که عبارتند از:

• ASTM A325/A325M
• ASTM A490/A490M
• ASTM F3125

موارد اشاره شده امروزه کاربردهای بسیار زیادی در ساختمان سازی دارند بطوری که حتی اگر به زبان انگلیسی عبارت پیچ های ساختمانی (structural bolts) را جستجو کنید با یکی از عبارات A325 و یا A490 مواجه خواهید شد.

نکته مهم دیگر این است که پیچ های ساختمانی تولید شده مطابق با استانداردهای فوق برای سازه ها، هر یک دارای مشخصاتی هستند که در حقیقت مشخصات آن پیچ را تشکیل می دهند و حتی میزان قدرت و توانایی آن پیچ نیز تا حدودی از این طریق مشخص می شود.

آدرس وب سایت این سازمان به شرح زیر است که می توانید اطلاعات بیشتری را از آن بدست بیاورید:

http://www.astm.org

استاندارد پیچ های ساختمانی

مقایسه استانداردهای پیچ های ساختمانی:
معمولا از میان پیچ های تولید شده بر اساس استانداردهای A490 و A325 نوع اول یعنی A490 دارای درجه سختی (یا تنسایل) و مقاومت بیشتری در برابر گرما، سرما و فشار است و به همین جهت معمولا از این نوع پیچ ها در ساخت سوله ها و سازه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. جنس این نوع پیچ ها معمولا از آلیاژ فولاد است. اما پیچ های تویلد شده بر اساس استاندارد A325 عمدتا از جنس فولاد با کربن پایین تولید می شوند.

نکته مهم دیگر این است که استاندارد ASTM F3125 از چهار مورد دیگر (یعنی A325 ،A325M ،A490 و A490M) جدیدتر است و این استاندارد جدید بزودی جایگزین چهار استاندارد نام برده خواهد شد. ولی در حال حاضر همچنان تولید پیچ هایی بر اساس استانداردهای سری A325 و A490 همچنان ادامه دارد تا زمانی انجمن و سازمان ASTM این موارد را حذف کند.

پیچ A490 :
در حال حاضر در بسیاری از سازه ها و ساختمان های اسکلت فلزی از پیچ های A490/A490M استفاده می شود (حرف M مخفف متریک است) و این نوع پیچ ها در حقیقت پرکاربردترین نوع پیچ های ساختمانی محسوب می شوند.
جالب اینجاست که این پیچ ها هم دارای چهار نوع هستند که عبارتند از:

• Type 1
• Type 2
• Type 3
• M

این چهار نوع نیز بر اساس جنس مواد بکار رفته در آنها با یکدیگر تفاوت دارند. نوع اول مربوط به پیچ هایی از جنس آلیاژ فولاد با درجه کربن متوسط است، نوع دوم دیگر تولید نمی شود و از استانداردهای A490 حذف شده است. نوع سوم نیز از جنس کورتن (corten) یا فولاد هواخور تولید و ساخته می شود.

کیفیت پیچ های A490:
در این میان پنج عامل تعیین کیفیت پیچ A490 است. بطوری که پیش از اقدام جهت خرید پیچ A490 می توانید براحتی از این طریق از کیفیت و میزان دوام آن در سازه ها و ساختمان ها مطلع شوید. این پنج عامل عبارتند از:

• قطر پیچ
• تنسایل پیچ
• مقدار خستگی پیچ
• افزایش طول (به درصد)
• مواد و آلیاژهای بکار رفته

قطر پیچ در این استاندارد معمولا بر اساس اینچ سنجیده می شود که البته براحتی می توان آنرا به سانتی متر تبدیل کرد. درجه تنسایل و همچنین میزان خستگی پیچ، نیز با استفاده از واحد ksi سنجیده می شوند، میزان افزایش طول پیچ نیز با استفاده از درصد سنجیده می شود.

اما مواد و آلیاژهای بکار رفته در یک پیچ و همچنین ترکیب عناصر مختلف اهمیت زیادی دارند. چرا که این ترکیبات در نهایت میزان سختی پیچ را در سازه تعیین می کنند. این مواد و عناصر عبارتند از:
کربن، فسفر، منگنز، گوگرد، مس، نیکل، کروم، سیلیکون، کبالت، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم و…

ضمنا مهره و واشرهایی نیز جهت استفاده با هر یک از انواع پیچ های A490 ساختمانی پیشنهاد می شود از جمله:

• برای Type1 استفاده از مهره A563DH و همچنین واشر F436-1
• برای Type3 استفاده از مهره A563DH3 و واشر F436-3

به این ترتیب می توانید از پیچ و مهره های نام برده در سازه ها و ساختمان ها براحتی استفاده کنید.