كل ما تحتاج إلى معرفته عن السحابات

السحابات هي مكون شائع يجب أن يكون الجميع على دراية به.

في هذه المقالة، سوف نقدم أدوات التثبيت من أربعة جوانب: تصنيف أدوات التثبيت، وتحديد وفحص الخيوط، ومتطلبات المواد، ومتطلبات المعالجة الحرارية، ومتطلبات الأداء الميكانيكي للمسامير والبراغي والمسامير، بالإضافة إلى أنواع وهيكل مسامير الهياكل الفولاذية.

I. تصنيف السحابات

ما هي السحابات؟

السحّابات هي مكونات ميكانيكية هامة مصممة لربط جزأين أو أكثر من الأجزاء أو التجميعات بإحكام في وحدة متماسكة. وتلعب هذه العناصر الأساسية دورًا حيويًا في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعة الطيران والسيارات والبناء والتصنيع العام. تشمل السحابات مجموعة واسعة من الأجزاء الموحدة، بما في ذلك البراغي والبراغي والصواميل والصواميل والغسالات والمسامير والمسامير والدبابيس، وكل منها مصمم لتلبية متطلبات التحميل والظروف البيئية المحددة.

في قطاعي تصنيع وتصنيع المعادن، غالبًا ما يشار إلى أدوات التثبيت على أنها قطع قياسية نظرًا لاستخدامها على نطاق واسع والتزامها بالمعايير الدولية مثل ISO وANSI وDIN. يضمن هذا التوحيد القياسي قابلية التبادل والموثوقية والأداء المتسق عبر التطبيقات المختلفة. يتم تصنيع أدوات التثبيت الحديثة باستخدام مواد وعمليات متطورة لتعزيز قوتها ومقاومتها للتآكل وطول عمرها، مع خيارات تتراوح بين أنواع الفولاذ الشائعة والسبائك المتخصصة للبيئات القاسية.

يعد اختيار أدوات التثبيت المناسبة أمرًا بالغ الأهمية في التصميم والهندسة، حيث إنه يؤثر بشكل مباشر على السلامة الهيكلية والسلامة وطول عمر المنتج النهائي. يجب مراعاة عوامل مثل توزيع الحمل، ومقاومة الاهتزاز، والتمدد الحراري، وسهولة التجميع أو التفكيك بعناية عند اختيار أدوات التثبيت لتطبيق معين.

أنواع السحابات:

تشمل أدوات التثبيت عادةً الأنواع الاثني عشر التالية من الأجزاء: البراغي والمسامير والمسامير والبراغي والصواميل والمسامير ذاتية التنصت والبراغي الخشبية والغسالات وحلقات التثبيت والدبابيس والمسامير والمسامير والتركيبات الكاملة وأزواج التوصيل بالإضافة إلى مسامير اللحام.

(1) البراغي:

البراغي هي نوع من أنواع أدوات التثبيت التي تتكون من رأس ومسمار (أسطوانة ذات سن لولبي خارجي) تتطلب صامولة لتثبيت جزأين بفتحات من خلال ثقوب. يُعرف هذا النوع من الوصلات باسم توصيل البرغي وهي وصلة قابلة للإزالة حيث يمكن فصل الجزأين إذا تم فك الصامولة عن البرغي.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-1-1 الخيط الكامل للبراغي سداسية الرأس الخارجية

الشكل 2-1-2-2 نصف سن البرغي السداسي المقبس السداسي برأس أسطواني

(2) مربط (2):

مسمار التثبيت هو قفل له لولبات خارجية على كلا الطرفين وليس له رأس. عند التوصيل، يتم تثبيت أحد الطرفين في جزء بفتحة ملولبة داخلية، بينما يمر الطرف الآخر من خلال جزء بفتحة عابرة، ثم يتم تثبيته بصامولة. وينتج عن هذا توصيل كامل متصل بإحكام.

ويشار إلى هذا النوع من الوصلات باسم الوصلة ذات المسامير، وهي وصلة قابلة للإزالة مثل الوصلة ذات المسامير. تُستخدم المسامير بشكل أساسي عندما يكون أحد الأجزاء المتصلة سميكًا، أو يتطلب بنية مضغوطة، أو عندما يجعل التفكيك المتكرر الوصلة ذات المسامير غير مناسبة.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-2-2-3 مسمار الرأس المزدوج

الشكل 2-2-2-4 مسمار اللولب الكامل

(3) برغي:

البرغي هو قفل مكون من رأس وبرغي. ويمكن تقسيمه إلى ثلاث فئات بناءً على الغرض منه: برغي الهيكل الصلب، وبرغي التثبيت، وبرغي الأغراض الخاصة.

تُستخدم براغي الماكينة بشكل أساسي لربط جزء بفتحة ملولبة ثابتة بجزء بفتحة نافذة دون الحاجة إلى صامولة (يُعرف هذا النوع من الوصلات بالوصلة اللولبية وهي أيضًا وصلة قابلة للإزالة). يمكن أيضًا استخدام براغي الماكينة مع صواميل لتثبيت جزأين بفتحات نافذة.

تستخدم براغي التثبيت بشكل أساسي لتثبيت الموضع النسبي بين جزأين.

تُستخدم البراغي ذات الأغراض الخاصة، مثل المسامير ذات الأعمدة لرفع المكونات.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-3-2-3-5 برغي برأس مقلاة

الشكل 2-3-3-6 برغي سداسي الشكل سداسي المقبس

الشكل 2-3-3-7 حاجب العين

(4) البندق:

الصامولة هي مكون يحتوي على ثقب داخلي ملولب وعادةً ما يكون على شكل عمود سداسي مسطح أو عمود مربع مسطح أو شكل أسطواني مسطح.

تُستخدم الصواميل لربط وتوصيل جزأين في وحدة واحدة بمسامير أو مسامير أو براغي هيكل فولاذي.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-4-2-8 صامولة سداسية الشكل

(5) برغي ذاتي التثبيت:

يشبه المسمار اللولبي ذاتي التنصت المسمار اللولبي ولكنه يحتوي على لولب خاص مصمم خصيصاً للبراغي ذاتية التنصت.

تُستخدم لربط وتوصيل مكونين معدنيين رفيعين في وحدة واحدة. يجب حفر ثقوب صغيرة مسبقًا في المكونات. ونظرًا لأن البرغي يتمتع بمستوى عالٍ من الصلابة، يمكن تثبيته مباشرةً في ثقب المكوّن لتشكيل لولب داخلي مطابق في المكوّن.

هذا النوع من التوصيل هو أيضاً توصيل قابل للإزالة.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-5-9 برغي لولبي ذاتي التنصت

(6) براغي الخشب:

يشبه المسمار اللولبي الخشبي المسمار اللولبي ولكنه يحتوي على لولب خاص مصمم خصيصاً للاستخدام في الخشب. يمكن تثبيته مباشرة في مكون أو جزء خشبي لتوصيل جزء معدني (أو غير معدني) بفتحة خلالية بالمكون الخشبي.

هذا النوع من التوصيل هو أيضاً توصيل قابل للإزالة.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-7-10 برغي خشب مسدس الرأس سداسي الشكل

(7) الغسالة:

الغسالة هي نوع من أدوات التثبيت ذات شكل دائري مسطح.

يتم وضعها بين سطح دعم البراغي أو البراغي أو الصواميل وسطح الأجزاء المتصلة لزيادة مساحة سطح التلامس وتقليل الضغط لكل وحدة مساحة وحماية سطح الأجزاء المتصلة من التلف. يمكن أيضًا أن يمنع نوع آخر من الغسالة المرنة من فك الصامولة.

كما هو موضح أدناه:

التين 2-7-11 غسالة مسطحة

2-7-12 غسالة مرنة 2-7-12

(8) حلقة التثبيت:

يتم تثبيت حلقة الاحتفاظ في أخدود العمود أو أخدود الفتحة في الهياكل والمعدات الفولاذية لمنع حركة الأجزاء على العمود أو الفتحة من اليسار إلى اليمين.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-8-13 حلقة التثبيت 2-8-13

(9) الدبوس:

تُستخدم الدبابيس بشكل أساسي لتحديد موضع الأجزاء ويمكن استخدام بعضها أيضًا للتوصيل أو التثبيت أو نقل الطاقة أو قفل مثبتات أخرى.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-9-14 دبوس 2-9-14

(10) المسامير:

المسامير هي عبارة عن مثبتات مكونة من رأس وقضيب مسمار وتستخدم لتوصيل جزأين أو مكونين بفتحات نافذة في وحدة واحدة. يشار إلى هذا النوع من الوصلات باسم وصلة برشام ويُعرف أيضًا باسم التثبيت.

تشكل المسامير وصلة غير قابلة للإزالة حيث يجب تدمير المسامير لفصل الجزأين المتصلين.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-10-15 برشام نصف دائري الرأس

(11) زوج التجميع والتوصيل:

يشير التجميع إلى قفل يتم توفيره كمجموعة، مثل برغي آلة (أو برغي أو برغي ذاتي التنصت) وحلقة مسطحة (أو غسالة زنبركيةوغسالة القفل).

يشير زوج التوصيل إلى قفل توصيل يتكون من مسمار وصامولة وغسالة خاصة، مثل زوج توصيل مسامير سداسية كبيرة عالية القوة للهياكل الفولاذية.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-11-16 تجميع برغي الماكينة

الشكل 2-11-17 وصلة برغي قص الالتواء للهيكل الفولاذي

(12) تاك:

المسمار عبارة عن أداة تثبيت فريدة من نوعها تتكون من قضيب مصقول ورأس مسمار (أو بدون رأس مسمار) يتم توصيلها بشكل ثابت بجزء أو مكون واحد عن طريق اللحام، من أجل ربطه مع الأجزاء الأخرى.

كما هو موضح أدناه:

الشكل 2-12-18 مسمار اللحام 2-12-18

ثانياً. تحديد الخيوط وفحصها

1. الغرض من الخيط وخصائصه

توجد الخيوط بشكل شائع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الطائرات والسيارات وأنابيب المياه واستخدام الغاز اليومي.

في معظم الحالات، تعمل الخيوط كوصلات تثبيت وتسهيل نقل القوة والحركة.

على الرغم من وجود عدة أنواع من الخيوط لأغراض خاصة، إلا أن عددها محدود.

إن متانة الخيوط وبساطتها، بالإضافة إلى أدائها الموثوق وسهولة تفكيكها وتصنيعها المريح، تجعلها مكونًا أساسيًا في جميع أنواع المنتجات الكهروميكانيكية.

لكي يعمل الخيط بفعالية، يجب أن يمتلك الخيط صفتين أساسيتين:

• القدرة على الدوران بسهولة;
• قوة كافية.

2. تصنيف الخيوط

a. يمكن تصنيف الخيوط إلى أربعة أنواع بناءً على خصائصها الهيكلية واستخداماتها:

• الخيط العادي (خيط التثبيت): له شكل سن مثلث ويستخدم لتوصيل أو تثبيت الأجزاء. يمكن تقسيم الخيوط العادية إلى خيوط خشنة ودقيقة بناءً على درجة ميلها. تتميز الخيوط الدقيقة بقوة ربط أعلى.
• خيط النقل: يشمل شكل أسنانه أشكالاً شبه منحرف ومستطيل الشكل ومنشارية الشكل ومثلثة الشكل.
• خيط الختم: تُستخدم في وصلات الختم، وخاصةً خيوط الأنابيب، والخيوط المخروطية، وخيوط الأنابيب المخروطية.
• خيط لأغراض خاصة: يُستخدم لأغراض محددة.

b. يمكن أيضًا تقسيم المواضيع على أساس المنطقة (البلد) إلى الخيوط المتريةوالخيوط البريطانية، والخيوط الأمريكية.

يُشار إلى الخيوط البريطانية والأمريكية مجتمعة باسم الخيوط البريطانية ولها زاوية جانبية للأسنان تبلغ 60 درجة و55 درجة. ويستخدمون مقاسات بوصة لقطرها وميلها وغيرها من المعلمات ذات الصلة.

في بلدنا، يتم توحيد زاوية مقطع السن الجانبي للسن عند 60 درجة ويتم قياس القطر وسلسلة الملعب بالملليمتر. ويشار إلى هذا النوع من الخيط باسم الخيط العادي.

3. ملف تعريف الخيط المشترك

4. الشروط الأساسية للخيط

الخيط هو تشكيل مستمر على طول سطح أسطواني أو مخروطي محدد.

• خيط خارجي: خيط مكون على السطح الخارجي لأسطوانة أو مخروط.
• خيط داخلي: خيط مكون على السطح الداخلي للأسطوانة أو المخروط.
• القطر الرئيسي: قطر أسطوانة أو مخروط وهمي مماس لقمة اللولب الخارجي أو قاع اللولب الداخلي.
• القطر الصغير: قطر أسطوانة أو مخروط وهمي مماس لقاع اللولب الخارجي أو قمة اللولب الداخلي.
• القطر الأوسط: قطر الأسطوانة الوهمية أو المخروط الوهمي الذي يمر عبر أخدود شكل السن حيث يكون عرض الانتفاخ متساوياً. ويشار إلى هذه الأسطوانة أو المخروط الوهمي هذا باسم أسطوانة قطر الملعب أو مخروط قطر الملعب.

• اللولب الأيمن: لولبة يتم شدها عند الدوران في اتجاه عقارب الساعة.
• خيط أيسر: خيط ملولب عند الدوران في عكس اتجاه عقارب الساعة.
• زاوية المظهر الجانبي: الزاوية بين ضلعين متجاورين من الأسنان في ملف تعريف السن اللولبي.
• الميل: المسافة على طول المحور بين نقطتين متناظرتين على خط الملعب لسنين متجاورين.

5. وضع علامات على الخيوط

وسم اللولب المتري:

بشكل عام، يجب أن يشمل تعيين الخيط المتري الكامل الجوانب الثلاثة التالية:

A يمثل رمز نوع مؤشر الترابط، الذي يشير إلى خصائص مؤشر الترابط;

يشير B إلى حجم الخيط، والذي يتضمن عموماً القطر ودرجة الانحدار. بالنسبة للسنون اللولبية متعددة الخيوط، يجب أن تتضمن أيضاً الرصاص وعدد الخيوط;

يشير C إلى دقة الخيط، والتي يتم تحديدها من خلال منطقة التفاوت المسموح به لكل قطر (بما في ذلك موضع وحجم منطقة التفاوت المسموح به) وطول الشد.

وسم الخيط اللولبي بالبوصة:

6. قياس الخيط

بالنسبة للسنون اللولبية القياسية العامة، تُستخدم مقاييس الحلقة اللولبية أو مقاييس السدادة للقياس.

بما أن هناك العديد من معلمات الخيط، فمن غير العملي قياس كل واحدة منها على حدة. وعادةً ما يتم استخدام مقاييس اللولب (مقاييس حلقة اللولب ومقاييس سدادة اللولب) لإجراء تقييم شامل للولب.

إن طريقة الفحص هذه، المعروفة باسم قبول التجميع بالمحاكاة، ليست مريحة وموثوقة فحسب، بل إنها تلبي أيضًا متطلبات الدقة للخيوط النموذجية.

ونتيجة لذلك، أصبحت طريقة القبول الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الإنتاج الفعلي.

7. قياس اللولب (قطر الملعب)

في التوصيلات الملولبة، يكون قطر الملعب هو العامل الوحيد الذي يحدد مدى ملاءمة اللولبة، مما يجعل من الضروري الحكم بشكل صحيح على مؤهلات قطر الملعب.

لضمان أداء الخدمة الأساسي للسن اللولب، يجب أن تحدد المواصفة القياسية مبدأ الحكم المؤهل لقطر الملعب: "لا يمكن أن يتجاوز قطر الملعب الفعلي للسن اللولب قطر الملعب للحد الأقصى لمظهر السن الصلب. يجب ألا يتجاوز قطر الملعب الفردي لأي جزء من اللولبة الفعلية قطر الملعب للحد الأدنى من المظهر الجانبي الصلب."

في الوقت الحالي، هناك طريقتان مناسبتان لقياس قطر الملعب الواحد: استخدام ميكرومتر قطر الملعب اللولبي أو استخدام طريقة الإبرة الثلاثية (التي تعتمدها شركتنا).

8. درجة ملاءمة الخيط

يشير التركيب اللولبي إلى درجة الضيق أو الرخاوة بين اللوالب اللولبية.

من ناحية أخرى، تشير فئة الملاءمة، من ناحية أخرى، إلى المجموعة المحددة من التفاوت والانحراف للخيوط الداخلية والخارجية.

(1) بالنسبة للخيوط الموحدة البوصة:

تحتوي الخيوط الخارجية على ثلاث فئات: الفئة 1A، والفئة 2A، والفئة 3A.

اللوالب الداخلية لها ثلاث فئات أيضًا: الفئة 1 ب، والفئة 2 ب، والفئة 3 ب، وجميعها عبارة عن نوبات خلوص.

كلما كان رقم الفئة أعلى، كلما كان الملاءمة أكثر إحكاماً.

في الخيوط الإنجليزية، الفئة 1A والفئة 2A فقط لها انحرافات محددة. الفئة 3A لها انحراف صفري، والفئتان 1A و2A لهما انحراف متساوٍ.

كلما كان رقم الفئة أعلى، انخفضت درجة التحمل، كما هو موضح في الشكل.

• تتميز الفئتان 1A و1B من الفئة 1A وفئة 1B بتفاوت تفاوتات فضفاضة للغاية ومناسبة لملاءمة التفاوتات اللولبية الداخلية والخارجية.
• الفئة 2A والفئة 2B هما أكثر درجات تفاوت الخيوط اللولبية استخدامًا المحددة للسلسلة البريطانية مثبتات ميكانيكية.
• تتميز الفئتان 3A و3B من الفئة 3B بملاءمة أكثر إحكاماً وهي مناسبة للمثبتات ذات التفاوتات الضيقة، خاصةً للتصميمات الحرجة للسلامة.
• اللوالب الخارجية لها انحرافات ملاءمة محددة للفئة 1A والفئة 2A، ولكن ليس للفئة 3A.

التفاوت المسموح به للفئة 1A هو 50% أكبر من تفاوت الفئة 2A و75% أكبر من تفاوت الفئة 3A. بالنسبة للسنون اللولبية الداخلية، التفاوت المسموح به للفئة 2B هو 30% أكبر من تفاوت الفئة 2A.

التفاوت المسموح به للفئة 1B هو 50% أكبر من الفئة 2B و75% أكبر من الفئة 3B.

(2) درجات الخيوط اللولبية الشائعة للخيوط اللولبية المترية الخارجية هي 4H و6E و6G و6H، بينما درجات الخيوط اللولبية الشائعة للخيوط اللولبية الداخلية هي 6G و6H و7H.

تنقسم درجة دقة الخيوط اليابانية القياسية إلى ثلاث درجات: الأول، والثاني، والثالث، والدرجة الثانية هي الأكثر استخدامًا.

في الخيوط المترية يكون الانحراف الأساسي لـ H و h يساوي صفرًا، بينما يكون الانحراف الأساسي لـ G موجبًا، والانحراف الأساسي لـ e و f و g سالبًا، كما هو موضح في الشكل.

• H هو موضع منطقة التفاوت المسموح به الأكثر استخدامًا للخيوط الداخلية، ولا يُستخدم عمومًا للطلاء السطحي أو طبقات الفوسفات الرقيقة جدًا. يندر استخدام الانحراف الأساسي للموضع G، ويستخدم بشكل أساسي للطلاء الأكثر سمكًا.
• غالبًا ما تُستخدم منطقة التفاوت G للطلاء بطبقة رقيقة 6-9 ميكرومتر. على سبيل المثال، عندما تستدعي رسومات المنتج استخدام مسامير 6H، يجب طلاء اللولب بمنطقة تفاوت 6G.
• أفضل تركيبات تركيب الخيط هي H/G أو H/H أو G/H. بالنسبة للمثبتات المكررة مثل البراغي والصواميل، يوصى باستخدام 6H/6G.

درجة دقة متوسطة من الخيط العادي

صامولة: 6 هـ

البرغي: 6 جم

درجة دقة متوسطة من الخيوط ذات الغطاء السميك

صامولة: 6 جرام

البرغي: 6هـ

درجة عالية الدقة

الجوز: 4 هـ

الترباس: 4 ساعات، 6 ساعات

9. الخيط الخاص المشترك

1). خيط التنصت الذاتي: هو نوع من الخيوط العريضة ذات الرصاص الكبير.

GB/T5280 JIS B1007

2) سن اللولب الذاتي القفل (سن اللولب المثلث)

GB6559

3.) خيط مسمار لوحة الحائط (خيط سريع)

GB/T14210

4) خيط الخشب:

انظر الشكل 1-1-1-32 للاطلاع على شكل اللولب وحجم برغي الخشب (CB / T922-1986)

الشكل 1-1-1-32 لولب لولبي للخشب

ثالثًا. متطلبات المواد، ومتطلبات المعالجة الحرارية ومتطلبات الأداء الميكانيكي للمسامير والبراغي والمسامير اللولبية

المتطلبات المادية للبراغي والمسامير والبراغي والمسامير

الخواص الميكانيكية والفيزيائية للمسامير والبراغي والمسامير

رابعًا. أنواع وبنية براغي الهياكل الفولاذية وهيكلها

1. نظرة عامة على الوصلة المثبتة بمسامير للهيكل الفولاذي

التوصيل بالمسامير في الهياكل الفولاذية هو طريقة لتوصيل جزأين أو أكثر من أجزاء أو مكونات الهيكل الفولاذي في وحدة واحدة باستخدام البراغي. هذا النوع من الوصلات هو أبسط طريقة للتجميع المسبق للمكونات وتركيب الهياكل.

التوصيل الكامل بمسامير الربط الكامل لمفاصل أعمدة العارضة

تم استخدام وصلات البراغي لأول مرة في تركيب الهياكل المعدنية. ومع ذلك، في أواخر الثلاثينيات، تم استبدالها تدريجيًا بوصلات البرشام واستخدمت فقط كطريقة تثبيت مؤقتة أثناء تجميع المكونات.

ظهرت طريقة توصيل البراغي عالية القوة في الخمسينيات من القرن الماضي. تُصنع هذه البراغي من الفولاذ الكربوني المتوسط أو سبائك الفولاذ الكربوني المتوسط، وتتميز بقوة تزيد بمقدار 2 إلى 3 أضعاف عن قوة البراغي العادية.

تتميز وصلة البراغي عالية القوة بمزايا كونها مريحة في البناء وآمنة وموثوقة. وقد تم استخدامها في تصنيع وتركيب الهياكل الفولاذية في المصانع المعدنية منذ الستينيات.

التوصيل الكامل بمسامير الربط الكامل لربط العارضة

2. مواصفات البرغي

تشمل مواصفات البراغي الشائعة المستخدمة في الهياكل الفولاذية M12 و M16 و M20 و M24 و M30. يمثل الحرف "M" رمز البرغي والرقم هو القطر الاسمي.

تنقسم البراغي إلى 10 درجات بناءً على أدائها: 3.6، 4.6، 4.6، 4.8، 5.6، 5.6، 5.8، 6.8، 8.8، 9.8، 10.9، 12.9. البراغي ذات الدرجات الأعلى من 8.8 مصنوعة من سبائك الصلب منخفض الكربون أو الصلب الكربوني المتوسط وتخضع للمعالجة الحرارية (التبريد والتلطيف). ويشار إليها باسم البراغي عالية القوة. يُشار إلى البراغي ذات الدرجات الأقل من 8.8 (باستثناء 8.8) باسم البراغي العادية.

يوضح الجدول أدناه درجة الأداء والخصائص الميكانيكية للبراغي.

تتكون درجة أداء البرغي من جزأين من الأرقام، والتي تمثل على التوالي قوة الشد الاسمية للمسمار ونسبة الخضوع للمادة.

على سبيل المثال، معنى البراغي ذات درجة الأداء 4.6 هو: الرقم في الجزء الأول (4 في 4.6) هو 1 / 100 من قوة الشد الاسمية (n / mm²) من مادة البرغيأي أن fu ≥ 400 نيوتن / مم²;

العدد في الجزء الثاني (6 في 4.6) يساوي 10 أمثال نسبة العائد مادة البرغيأي أن fy / fu = 0.6;

حاصل ضرب عددين (4) × 6 = "24") يساوي 1 / 10 من نقطة الخضوع الاسمية (أو قوة الخضوع) (ن / مم²) من مادة البرغي، وهو ما يعني fy ≥ 240n / مم².

وفقًا لمستوى دقة تصنيعها، يمكن تصنيف البراغي العادية المستخدمة في الهياكل الفولاذية إلى ثلاث درجات: أ، ب، ج.

تعتبر البراغي من الدرجة B مصقولة وتستخدم عادةً في المنتجات الميكانيكية، بينما تعتبر البراغي من الدرجة C خشنة.

عادةً ما تكون البراغي العادية المستخدمة في الهياكل الفولاذية مسامير خشنة من الدرجة C بدرجة أداء 4.6 أو 4.8، ما لم ينص على خلاف ذلك.

يجب أن تؤخذ قيمة تصميم القوة للوصلات المثبتة بمسامير من الجدول 3.4.1-4 من الكود GB50017-2003 لتصميم الهياكل الفولاذية.

الجدول 3-4-1-4 القيمة التصميمية لقوة القوة وصلة مثبتة بمسامير (ن / مم²)

الجدول 3-4-1-5 القيمة التصميمية لقوة القوة وصلة برشام (ن / مم²)

3. تصنيف البراغي

تُعرف البراغي بأسماء مختلفة مثل البراغي ومسامير البراغي والأجزاء القياسية والمثبتات وغيرها.

بالمعنى العام، يمكن أن تشمل البراغي مجموعة من أدوات التثبيت بما في ذلك البراغي العادية والمسامير العادية والمسامير عالية القوة ومسامير التثبيت ومسامير التمدد والمثبتات الكيميائية والبراغي والمسامير والمسامير وغيرها.

عند النظر إلى البراغي بطريقة أكثر تحديدًا، يمكن تقسيمها إلى فئتين: البراغي العادية والبراغي عالية القوة.

(1) وصلة الترباس المشتركة (1)

يمكن تقسيم المسامير العادية إلى مسامير خشنة ومسامير مصقولة بناءً على دقة تصنيعها.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تصنيف البراغي العادية إلى أنواع مختلفة، مثل البراغي سداسية الرأس، والمسامير ذات الرأس السداسي، والمسامير ذات الرأس الغاطس، وغيرها.

تُظهر الصورة أعلاه مسامير الرأس الغاطسة

مسمار خشن

عادة ما تكون البراغي من الفئة C براغي خشنة مصنوعة من الفولاذ الهيكلي الكربوني.

لضمان سلاسة اختراق البراغي في فتحات البراغي بسلاسة، يجب أن يكون قطر الثقب أكبر من القطر الاسمي (د) للبراغي بمقدار 1.0 إلى 2.0 مم، مما ينتج عنه ثقب من الفئة الثانية.

يجب ترتيب مسافات ثقب البرغي لتسهيل الشد باستخدام مفتاح ربط.

عند استخدام البراغي الخشنة لتوصيل مكونات الأعمدة والعوارض ودعامات السقف، يجب اعتماد هيكل توصيل مزود بألواح داعمة.

في هذا السيناريو، يكون البرغي تحت الشد ويتم حمل قوة القص بواسطة الصفيحة الداعمة (كما هو موضح في الشكل المرفق).

تحد درجة القوة المنخفضة للمواد المستخدمة في البراغي الخشنة من استخدامها في الوصلات الإنشائية. ومع ذلك، لا تزال البراغي الخشنة تستخدم بشكل شائع في توصيل العوارض الثانوية لمنصات العمل، وعوارض جلد الجدار، وعوارض السقف، والدعامات، والدعامات المفصلية ذات قوة القص المنخفضة.

يصور الشكل أعلاه مسامير عادية.

تُستخدم البراغي الخشنة أيضًا بشكل متكرر في التجميع المسبق لهياكل الصلب في الورش، والتثبيت المسبق للمكونات المبرشمة قبل التثبيت، والتجميع قبل توصيل البراغي عالية القوة، والتثبيت المؤقت قبل لحام العقدة.

عند استخدام البراغي الخشنة كمسامير تثبيت دائمة، يجب إحكام ربطها بعد المحاذاة المناسبة ويجب اتخاذ التدابير اللازمة لمنع الارتخاء.

يوضح الشكل أعلاه طريقة قفل الصامولة المزدوجة لمسمار قاعدة العمود.

البرغي المكرر

تعتبر البراغي من الفئتين A وB براغي مكررة وتتطلب عادةً ثقوبًا من الفئة الأولى. يجب أن يكون قطر الثقب أكبر من 0.3 إلى 0.5 مم من القطر الاسمي (د) للمسمار.

تُستخدم وصلات البراغي المكررة في بعض الوصلات الإنشائية التي غالبًا ما يتم تفكيكها وإعادة تجميعها.

تُستخدم البراغي المكررة في المقام الأول في المنتجات الميكانيكية ولا تُستخدم عادةً في بناء الهياكل الفولاذية.

(2) وصلة براغي عالية القوة

يُشار إلى البراغي المصنوعة من الفولاذ عالي القوة أو التي تتطلب تحميلًا مسبقًا عاليًا باسم البراغي عالية القوة.

تولد هذه البراغي شدًا وتنقل القوى الخارجية من خلال الاحتكاك.

وعلى النقيض من ذلك، تنقل وصلة البرغي التقليدية قوة القص من خلال مقاومة القص للمسمار وضغط تحمل جدار الثقب.

عند إحكام ربط الصامولة، يكون الشد في حده الأدنى ويمكن تجاهله.

بالإضافة إلى قوته المادية العالية، يطبق البرغي عالي القوة أيضًا شدًا كبيرًا، مما يؤدي إلى ضغط البثق بين مكونات التوصيل، مما يوفر احتكاكًا قويًا عموديًا على اتجاه البرغي.

وعلاوة على ذلك، تؤثر عوامل مثل الشد، ومعامل منع الانزلاق، ونوع الفولاذ تأثيرًا مباشرًا على قدرة تحمل البرغي عالي القوة.

مبدأ عمل البرغي عالي القوة

تصنف البراغي عالية القوة في المقام الأول إلى فئتين بناءً على ظروف إجهادها: نوع الاحتكاك ونوع الضغط.

من حيث عملية الإنشاء، تنقسم البراغي عالية القوة إلى نوعين: براغي عالية القوة للقص الالتوائية ومسامير سداسية كبيرة عالية القوة.

برغي من نوع القص الالتوائي عالي القوة ومسمار سداسي كبير عالي القوة

تقوم وصلة البرغي عالية القوة من النوع الاحتكاكي بنقل القوة الخارجية من خلال الاحتكاك المتولد على سطح التلامس في صفيحة فولاذية بعد التصاق طبقة صفيحة التوصيل بإحكام بواسطة ضغط شد البرغي. يتم سفع سطح المكوّن بالرمل لإنشاء طبقة حمراء سطح الصدأمما يوفر معامل احتكاك عالٍ ويقلل من عدد براغي التوصيل المطلوبة. يجب أن يكون قطر الثقب للمسمار عالي القوة من النوع الاحتكاكي أكبر من القطر الاسمي (د) للمسمار بمقدار 1.5 إلى 2.0 مم.

في المقابل، تقوم وصلة البرغي عالية القوة الحاملة للضغط بنقل الضغط من خلال مزيج من الاحتكاك بين المكونات، وقوة القص للمحور المركزي للمسمار وضغط تحمل المكون. يجب أن يكون قطر الثقب لهذا النوع من البراغي أكبر بمقدار 1.0 إلى 1.5 مم من القطر الاسمي (د) للمسمار. يتم حفر الثقوب باستخدام ماكينة CNC الحفر ماكينة وأداة الحفر.

من حيث الجوهر، فإن البراغي عالية القوة من نوع الاحتكاك ونوع الضغط هي نفس البرغي، مع وجود اختلاف يتمثل في مراعاة الانزلاق في التصميم. لا يمكن أن ينزلق سطح الاحتكاك للمسمار عالي القوة من نوع الاحتكاك ولا يتحمل البرغي القص. إذا انزلق سطح الاحتكاك، فإنه يعتبر قد وصل إلى حالة فشل التصميم، وهي تقنية راسخة وموثوقة نسبيًا. من ناحية أخرى، يمكن أن ينزلق سطح الاحتكاك للمسمار عالي القوة الحامل للضغط ويتحمل البرغي القص أيضًا، مع تشابه الفشل النهائي مع البرغي العادي (فشل قص البرغي أو فشل ضغط اللوحة الفولاذية).

يتكون البرغي السداسي الكبير عالي القوة من برغي عالي القوة وصامولة وغسالتين، مما يشكل زوج توصيل برغي عالي القوة. أثناء الإنشاء، يتم تثبيت الهيكل مؤقتًا بمسامير خشنة، ثم يتم تثبيت البراغي عالية القوة واحدًا تلو الآخر من منتصف مجموعة البراغي بدءًا من الشد الأولي، يليه إعادة الشد، وأخيرًا الشد النهائي.

يصور الشكل الموضح أعلاه أزواج توصيل براغي سداسية كبيرة سداسية الرأس عالية القوة بأطوال مختلفة.

عند تركيب زوج توصيل البراغي سداسية الرأس الكبيرة عالية القوة ذات الرأس السداسي الكبير، يجب وضع غسالة على جانبي البرغي. يجب أن تكون قيمة عزم الربط الأولي 50% من قيمة عزم الربط النهائي، بينما يجب أن تكون قيمة عزم الربط المعاد إحكامه مساوية لقيمة عزم الربط النهائي.

معادلة حساب قيمة عزم الشد النهائي هي:

TC = k * Pc * d

المكان

• Tc هي قيمة عزم الشد النهائي، بوحدة n - m;
• k هو معامل عزم الدوران;
• Pc هو الشد المسبق للبناء، بالكيلو نيوتن;
• d هو قطر لولبة البرغي عالي القوة، بالملليمتر.

يجب استخدام مفتاح عزم الدوران للربط ويجب معايرته قبل كل استخدام.

يتألف زوج توصيل البرغي عالي القوة من نوع القص الالتوائي من مسمار ربط عالي القوة وصامولة وغسالة.

نوع القص الالتوائي برغي عالي القوة

مفتاح ربط كهربائي لقص الالتواء

مبدأ تركيب برغي القص الالتوائي عالي القوة

عند تركيب زوج توصيل البرغي عالي القوة من نوع القص الالتوائي عالي القوة، يجب وضع حلقة واحدة فقط على جانب واحد من الصامولة.

معادلة حساب قيمة عزم الشد الأولي هي:

Tc = 0.065 * Pc * d

المكان

• Tc هي قيمة عزم الشد الأولي، بوحدة n - m;
• Pc هو تظاهر البناء، في kn;
• d هو قطر لولبة البرغي عالي القوة، بالملليمتر.

وأخيراً، يجب استخدام مفتاح ربط متخصص لفك رأس زهر البرقوق الذيل حتى ينكسر.

يجب أن يركز فحص الجودة على الإشراف على عملية البناء وتفتيشها.

(3) مسمار التثبيت

يُستخدم مسمار التثبيت، والمعروف أيضًا باسم برغي التثبيت أو سلك التثبيت، لتوصيل قاعدة عمود الهيكل الفولاذي بالأساس الخرساني. يشيع استخدام الفولاذ المستدير Q235 و Q345 لهذا الغرض.

هناك أنواع مختلفة من مسامير التثبيت، وإذا كان قطرها أكبر من 24 مم، فيجب استخدام صفيحة تثبيت.

أثناء التركيب، يجب تأمين مجموعة مسامير التثبيت بإطار فولاذي وتثبيتها مع قفص التسليح الملزم قبل صب الخرسانة. يجب أن يكون رأس البرغي مكشوفًا على سطح الخرسانة بطول محدد.

بمجرد أن تصل الخرسانة إلى مستوى معين من القوة، يجب تركيب قاعدة العمود الفولاذي، ويجب إجراء الحشو الثانوي في أسفل العمود.

مجموعة مسامير التثبيت الثابتة ذات الإطار الفولاذي

رسم تخطيطي لمسمار التثبيت

توضح الصورة قاعدة عمود هيكل فولاذي قبل الحشو الثانوي، مع استخدام غلاف مطاطي لحماية الجزء العلوي من مسمار التثبيت من الخيط.

(4) مسمار التثبيت الكيميائي

مسمار التثبيت الكيميائي هو نوع جديد من مواد التثبيت يتكون من عامل كيميائي وقضيب معدني. تُستخدم لتثبيت موصلات الهياكل الأخرى على الهياكل الخرسانية القائمة.

يمكن استخدامه لتركيب الأجزاء المدمجة بعد التركيب في مختلف إنشاءات الهياكل الفولاذية، مثل الجدران الستائرية والتعليق الجاف للرخام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه لتركيب المعدات، وتركيب حواجز حماية الطرق السريعة والجسور، وتدعيم المباني وتحويلها، وغيرها من التطبيقات.

برغي وعامل مسمار التثبيت الكيميائي

إن مسمار التثبيت الكيميائي هو نوع جديد من مسامير التثبيت التي تتبع مسمار التثبيت التوسعي. وهو عبارة عن مكون مركب يتم تثبيته وتثبيته في الركيزة الخرسانية المحفورة من خلال مادة لاصقة كيميائية خاصة ومسمار، وبالتالي تحقيق تثبيت الأجزاء الثابتة.

يتميز مسمار التثبيت الكيميائي بقدرة تحمل كبيرة على السحب ويمكن أن يحل محل قضيب التثبيت المدمج. وغالبًا ما يتم استخدامه لمعالجة مشكلة نسيان تثبيت الأجزاء المدمجة من الهيكل الفولاذي في موقع البناء بعد صب الخرسانة. يمكن استخدام مسمار التثبيت الكيميائي لتصحيح هذا الوضع.

خطوات بناء مسمار التثبيت الكيميائي هي كما يلي:

• وفقًا لمتطلبات التصميم الهندسي، قم بحفر ثقوب في المواضع المحددة في مادة القاعدة (مثل الخرسانة). يجب تحديد قطر الثقب وعمقه وقطر البرغي بواسطة فنيين محترفين أو اختبارات ميدانية.
• احفر الثقوب إما باستخدام مثقاب إيقاعي أو مثقاب مائي.
• نظف الغبار من ثقوب الحفر باستخدام أسطوانة هواء خاصة أو فرشاة أو ماكينة هواء مضغوط. يجب تكرار ذلك ثلاث مرات على الأقل لضمان عدم وجود غبار أو ماء في الحفرة.
• تأكد من أن سطح البرغي نظيف وجاف وخالٍ من الزيت أو الطين.
• افحص عبوة تثبيت الأنبوب الزجاجي بحثًا عن أي تشوهات مثل تلف أو تصلب العامل. أدخل الرأس المستدير للعبوة في فتحة التثبيت بحيث يكون الرأس متجهاً للخارج، وادفعه إلى أسفل الفتحة.
• باستخدام مثقاب كهربائي وأداة تركيب خاصة، أدخل البرغي في قاع الثقب عن طريق تدويره بقوة. يجب عدم استخدام طرق الصدم.
• بمجرد وصول البرغي إلى الجزء السفلي من الثقب أو الموضع المحدد على البرغي، توقف عن التدوير على الفور، وقم بإزالة أداة التثبيت وتجنب إزعاج الجل حتى يتم علاجه تمامًا. قد يؤدي الإفراط في التدوير إلى فقدان الغراء والتأثير على قوة التثبيت.

(يجب ألا يتجاوز زمن الدوران 30 ثانية، ويجب أن تتراوح سرعة الدوران بين 300 إلى 750 دورة في الدقيقة، ويجب أن تكون سرعة دفع البرغي حوالي 2 سم/ثانية، ولا يُسمح باستخدام طرق الصدم).

(5) مسمار التمدد

تتشابه وظيفة مسمار التمدد مع وظيفة مسمار التثبيت الكيميائي، ويستخدم لتطبيقات التثبيت ذات الضغط الأقل.

مسامير التمدد بمواصفات مختلفة

يجب عدم استخدام مسامير التمدد على الأجزاء التي بها تشققات أو على الأجزاء المعرضة للتشقق في الهياكل الخرسانية.

عند تصميم الهياكل الرئيسية الحاملة، وخطوط الأنابيب المهمة، والعمليات عالية السرعة، وتحمل أحمال الصدمات، والاهتزازات الكبيرة، يجب اختيار مسامير التمدد بناءً على قوة الشد التصميمية المحسوبة وقوة القص التصميمية.

4. متطلبات الترتيب والبناء للبراغي

يمكن تقسيم ترتيب البراغي إلى فئتين: متوازية ومتداخلة.

الترتيب المتوازي - هذا الترتيب بسيط وأنيق ومضغوط. حجم صفيحة التوصيل المستخدمة صغير، ولكن ينتج عنه إضعاف كبير لقسم المكون.

ترتيب متداخلة - هذا الترتيب ليس مضغوطًا، ولكن حجم صفيحة التوصيل المستخدمة أكبر، مما يؤدي إلى إضعاف أقل لقسم العضو.

متطلبات الإجهاد

اتجاه الإجهاد العمودي: لمنع تركيز الإجهاد في البراغي والضعف المفرط في القسم، وكذلك لتقليل قدرة التحمل، يجب ألا تكون مسافة الحافة ومسافة نهاية البراغي صغيرة جدًا.

اتجاه عمل القوة: لمنع الصفيحة من الانكسار أو القص، يجب ألا تكون مسافة النهاية صغيرة جدًا.

بالنسبة لأعضاء الضغط: لمنع التواء ألواح التوصيل، يجب ألا تكون المسافة الوسطى كبيرة جدًا.

متطلبات البناء:

• يجب ألا تكون مسافة الحافة والمسافة الوسطى للبراغي كبيرة جدًا لتجنب التركيب الرخو بين الألواح وتسرب الرطوبة وتآكل الفولاذ.
• لتسهيل إحكام ربط الصامولة بمفتاح ربط، يجب ألا تقل درجة البرغي عن 3 أضعاف قطر البرغي.

وفقًا لهذه المتطلبات، تم تحديد التباعد المسموح به للمسامير وقيم التصميم ذات الصلة في الكود GB50017-2017 لتصميم الهياكل الفولاذية.

الجدول 8-3-4 المسافات القصوى والدنيا المسموح بها للبراغي أو المسامير

ملاحظة:

1. d₀ هو قطر ثقب البرغي أو المسمار، و t هو سُمك الصفيحة الخارجية.

2. يمكن اعتماد الحد الأقصى للمسافة بين حافة الصفيحة الفولاذية والمسمار أو البرشام المتصل بالعضو الصلب (مثل فولاذ الزاوية أو فولاذ القناة وما إلى ذلك) وفقًا لقيمة الصف الأوسط.