راحت تر خواهد بود که طبقه بندی اتصالات مکانیکی بر اساس نیروی که در اتصال دهنده ایجاد می شود، صورت گیرد. این موارد عبارتند از :
کشش ، برش ، و ترکیب برش و کشش. در هر مورد، نیروها به چندین راه مختلف می توانند القاء شوند.
فرض کنید در شکلی نشان دهنده انواع مختلف اتصالات تیپ که برش در اتصال دهنده ها تولید می نماید می باشد و فرض در شکلی نشان دهنده یک اتصال با وصله ورق دوبل می باشد. نیرو در بخش اصلی اتصال، فرض کنید ورق دست چپ، باید به ورق دست راستی منتقل شود. (اگر چه از نظر فیزیکی نیرو قابل انتقال نیست، ولی برای تعبیر راحت این اصطلاح بکار میرود .م) در نحوه رفتار اتصال، این نیرو ابتدا از ورق اصلی اتصال به شش پیچ و مهره دست چپی اتصال منتقل می شود .
پیچ در برش بکار می افتند (برش دوبل.م). سپس این شش پیچ نیرو را به دو ورق وصله انتقال می دهند. این اتصال به وسیله نیروی اتکائی بین دیواره پیچ و سوراخ های درون ورق ها، صورت می گیرد. (این اتصال می تواند به وسیله اصطکاک صورت گیرد که 2.5 خواهد آمد.) حالا نیرو در ورق های اتصال، به وسیله نیروی کششی، نیروی خود را به شش پیچ و مهره در قسمت دست راست منتقل می نماید و سپس از طریق گفته شده در بالا نیرو به ورق اصلی اتصال در دست راست منتقل می شود. در هر اتصال، آگاهی به سیلان نیرو (تغییرشکل یا سیلان انرژی.م) اصل طراحی مناسب اجزاء چه اجزاء اتصال و اتصال دهنده ها می باشد. در این روش، بیان کردن سیلان نیرو ( و یا استفاده از دیافراگم بدنه آزاد اتصال) به طراح اجازه می دهد سایر موارد را متوجه شود که شش پیچ و مهره باید کل نیرو را تحمل نماید و نه دوازه پیچ و مهره .ترکیبات پیچیده تر اتصالات و استفاده از اجزاء اصلی مختلف، مانند: پروفیل های نورد شده بجای ورق، در بسیاری از موارد، در بسیاری از موارد بکار می رود.
مسئله اصلی برای طراح یکسان است. و آن این است که به نحوه سیلان نیرو در درون اتصال آگاهی یابد. بخش (b) در فرض بر اینکه نشان دهنده یک گره در خرپایی سبک می باشد. نیروها با عبور از ورق اتصال (Gussetplate) داخل آن شده و یا خارج می شوند و از درون اجزاء اتصال بیرون اماده یا به داخل انان می روند.
این پیچ و مهره ها در برش کار میکنند. بخش (C) نشان دهنده یک براکت (BRACKET) زیر ریل جرثقیل است.
در اینجا نیز پیچ و مهره ها با برش روبرو هستند در این حالت نیروها دارای خروج از مرکز نسبت به مرکز ثقل گروه پیچ و مهره ها می باشند. اتصال استاندارد تیر به ستون در بخش (d) آمده است. نمونه دیگری از باربری برشی پیچ ها است. انواع اتصال بسیار زیاد دیگری نیز وجود دارد که در پیچ تولید برش می نمایند.
یک اتصال که در پیچ سر شش گوش و پیچ دوسررزوه یا استادبولت تولید کشش می نماید در شکل نشان داده خواهد شد . این یک اتصال برای یک آویز است که به بال تحتانی یک تیر متصل شده . بر فرض اتصال تیر به ستون است که انتظار میرود برش و ممان را همزمان از تیر به ستون منتقل نماید. یک فرض رضایت بخش برای طراحی انستکه برش درجان تیر تحمل شود و کل ممان خمشی در بال های تیر تحمل شود.بنابر این این زوج نبشی پیش بینی شده جهت برش در جان، پیچ و مهره و (بطور مثال انواع پیچ و مهره ، پیچ سرشش گوش ، پیچ دوسررزوه ، انکربولت ، پیچ الن، پیچ الن باسر، پیچ الن سرتخت ، پیچ الن کل کوتاه و.. ) اتصال خود را به برش می اندازند. ممان تیر (که با کوپل نیرویی در سطح دو بال، بالا و پایینی معرفی می شود) بوسیله مقاطع (T) کوتاهی که به بال اتصال یافته اند، منتقل می شود. اتصال مقطع T به بال تیر، پیچ و مهره ها را به برش می اندازد ولی اتصال T به بال ستون، در بال فوقانی تیر، پیچ و مهره اتصال به ستون را به کشش می اندازد.
یک بادبند مورب که به صورت زوج نبشی می باشد نیروی کششی وارده از بادبند، به دو مولفه افقی و قائم تبدیل شده و پیچ و مهره قطعه اتصال را که به صورت T می باشد و به بال ستون وصل شده اند را همزمان به کشش و برش می اندازد.
مثالی از نحوه انتقال بار که یک گام جلوتر بوده، چرا که بار و تنش مربوط به آن را در مصالح اتصال نشان می دهد. فرض در یک شکلی نشان دهنده اتصال مشابه است. به استثنای آنکه با تبدیل به یک پیچ و مهره و دو ورق به صورت ساده تری در آمده است. بدنه آزاد شده (free - body) با قطع کردن پیچ در سطح تماس را به کشش می اندازد.
در نهایت، یک معرفی در مورد اتصالی که دارای برش و کشش همزمان است صورت می گیرد. به عنوان مثال یک بادبند مورب به دست امده ، (یک ادامه کوتاه از پیچ و مهره در یک شکلی جهت راحتی توضیحات نشان خواهد شد.) برای شرایط تعادل نیرو در ورق ، p ، باید با نیروی درون پیچ برابری کند. این نیروی برشی در پیچ است. در صورت لزوم، می توان آن را به صورت تنش متوسط برشی ،t، در پیچ و مهره نشان دهیم که با تقسیم نیرو بر مساحت مقطع پیچ بدست می آید. یک مرحله جلوتر، پیچها به صورت مجزا شده. این بدنه آزاد شده نشان می دهد که، برای ایجاد تعادل در نیروی برشی در پیچ ، یک نیروی مساوی در جهت مخالف لازم است. تنها جایی که می تواند این نیرو به وجود آید، در پلوی راست پیچ و مهره می باشد. این نیرو در اثر کشیده شدن ورق بالایی به پیچ و مهره انتقال می یابد. برای مثال، ورق و پیچ و مهره در مقابل هم به نیروی اتکائی می افتند. در نهایت، بخش کوتاه ورق فوقانی در پهلوی راست پیچ و مهره است. این نیرو را نیروی اتکائی (Bearingforce) نامیده می شود. باید به عنوان یک نیروی مساوی و در جهت مخالف در ورق بخش این نیروی اتکائی در ورق می تواند به صورت تنش، در صورتیکه راحتر باشد آورده شود. بالاخره از آنجاییکه بخش ورق باید در تعادل باشد. نیروی زوج p/2 باید در ورق بوجود آید.
این یک توضیح ساده از آن بود که چگونه بعضی اتصالات عمل کرده و نیروها در پیچ و مهره ، (پیچ انکربولت ، پیچ دوسررزوه، پیچ تی بولت ، پیچ رولبولت ، یوبولت ، استادبولت ، و انواع مهره ها و خار آلات) و مصالح اتصال هم جوار آن ها، ایجاد می شود. موارد دیگری از مکانیزم انتفال نیرو نیز وجود دارد که نیازمند توضیح بیشتری است. برای مثال، موقعیکه پیچ و مهره پیش تنیده (پیچ فولادی ، پیچ خشکه) بکار می رود (اتصالات اصطکاکی) که در بخش های اینده خواهد امد.
2- فلسفه طراحی و تحقیقات پیچ و مهره های صنعتی تهران در سازه های فولادی پیچ و مهره ای
برای ساختمان های فولادی ، دو روش در حال حاضر در آمریکا وجود دارد، طراحی حدی و طراحی تنش مجاز. در طراحی حدی که در آمریکا به نام Load and Resistanc Factor Desing : LRFD است، لازم است که حالت های حدی مشخص شده و با تاثیر بارهای وارده بر ساختمان مقایسه گردد. حالت های (Limit States) عبارتند از مقاومت Strength و سرویس دهی Serviceability . توضیح اینکه طراحی پیچ و مهره زمان خیلی درازی هست که انجام شده و طراحی پیچ و مهره که ابتدا پیچ و مهره اهنی بوده و بر اساس روش طراحی حدی محاسبه می شوند.
علاقه مندان جهت خرید عمده پیچ و مهره و دریافت راهنمایی و اطلاعات بیشتر از پیچ و مهره های صنعتی تهران می توانند با شماره تلفن های: 39-55420238-021 ـــ 3468255-0912 تماس حاصل نمایند. دریافت کاتالوگ به سایت http://www.pmst.blogfa.com/ وارد شوید.
