روشن پروژه های سازه های فولادی خارج از کشورجوشکاری – نه طراحی – اغلب بزرگترین سردرد در محل است.
جوشکاری، جوشکارها، بازرسی جوش، پیش گرمایش در هوای بارانی، و جوشکاری هایی که تحت فشار برنامه انجام می شوند: یک مشکل در هر مرحله می تواند پروژه را به تاخیر بیندازد. در دو دهه گذشته، اتصالات پیچ و مهره ای با استحکام بالا به یک جایگزین رایج در پروژه های بین المللی تبدیل شده است.
این مقاله توضیح می دهد که چرا اتصالات پیچ و مهره ای اغلب از سه منظر ترجیح داده می شوند: اصول فنی، اجرای پروژه و تصمیم گیری عملی.
چرا بولتینگ را در اولویت قرار دهیم؟ دیدگاه مالک پروژه
بدون جوشکاری در محل، وابستگی کمتر به آب و هوا
اعضای فولادی در کارخانه جوش داده شده و روکش می شوند. در محل، خدمه فقط اعضا را به هم می چسبانند و در جای خود بلند می کنند. فصول بارانی، رطوبت و هوای سرد کمتر باعث اختلال در نصب می شود. این یک دلیل کلیدی است که راه حل های پیچ و مهره ای به طور فزاینده ای در بازارهای متغیر آب و هوا محبوب هستند آسیای جنوب شرقی، آفریقا و خاورمیانه.
نیازهای کمتر مهارت در محل
اتصالات پیچ و مهره ای با استحکام بالا به جای جوشکارهای بسیار ماهر به آچارهای گشتاور و روش های عملیاتی استاندارد (SOPs) نیاز دارند.
کمبود جوشکار محلی در پروژه های خارج از کشور رایج است و مالکان به طور طبیعی نگران تاخیر هستند. راه حل پیچ و مهره ای در دسترس بودن و مهارت جوشکار را از مسیر بحرانی حذف می کند.
پاک کردن سوابق کیفیت
پیش کشش پیچ، ضریب گشتاور و ضریب لغزش را می توان با ابزارهای موجود در کارخانه و محل اندازه گیری کرد و رکوردهای قابل ردیابی ایجاد کرد. این امر تأیید را برای سرپرستان سایت و بیمه‌گران آسانتر می‌کند.
کیفیت جوش بستگی به مهارت جوشکار و بازرسی هایی مانند تست رادیوگرافی (RT)، تست اولتراسونیک (UT) و تست ذرات مغناطیسی (MT) دارد. نتایج می تواند به طور گسترده تری متفاوت باشد.
اصول فنی: اتصالات پیچ چگونه بارها را انتقال می دهند
اتصالات لغزشی بحرانی در مقابل اتصالات نوع بلبرینگ
اتصالات پیچ و مهره ای با استحکام بالا به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند:
- لغزش بحرانی اتصالات بار را از طریق اصطکاک بین صفحات متصل منتقل می کنند. فشار بیشتر و ضریب لغزش بیشتر باعث افزایش مقاومت در برابر لغزش می شود.
- نوع بلبرینگ اتصالات امکان حرکت محدود بین صفحات را فراهم می کند و بار را از طریق یاتاقان بین ساقه پیچ و دیواره سوراخ منتقل می کند. آنها ممکن است مقداری تغییر شکل را در خود جای دهند.
اتصالات بحرانی لغزش رایج هستند در پروژه های بین المللی، زیرا آنها حرکت را محدود می کنند، سختی بالایی ارائه می دهند و تحت بارهای دینامیکی به خوبی عمل می کنند.
فاکتور لغزش
ضریب لغزش (μ) یک پارامتر کلیدی طراحی برای اتصالات پیچ و مهره ای است و به آماده سازی سطح صفحات متصل بستگی دارد.
| استاندارد | آماده سازی سطح | عامل لغزش |
| استاندارد چینی GB 50205 | سندبلاست + رنگ غیر آلی غنی از روی | تقریبا 0.45-0.50 |
| AISC (استاندارد ایالات متحده) | کلاس A (مقیاس آسیاب) | 0.30 |
| AISC (استاندارد ایالات متحده) | کلاس B (پوشش سندبلاست شده، غنی از روی) | 0.50 |
| EN 1090 (استاندارد اروپایی) | کلاس های سطح A-H | 0.30-0.50 |
از مقدار مشخص شده توسط کد طراحی قابل اجرا استفاده کنید. قبل از نصب سایت، ضریب لغزش باید بررسی شود- این یک آیتم بازرسی معمول است.
درجه تظاهر و قدرت
| استاندارد | درجه | استحکام کششی (MPa) |
| استاندارد چینی GB/T 3077 | 10.9S | تقریبا 1040 |
| AISC | A490 | تقریبا 1040–1100 |
| AISC | A325 | تقریبا 725-825 |
| EN 1993 | 10.9 | تقریبا 1040 |
گرید چینی 10.9S و AISC A490 در محدوده مقاومت کششی مشابهی (حدود 1040 مگاپاسکال) قرار دارند، اما ترکیب شیمیایی، چقرمگی ضربه و محدوده ضخامت باید با مشخصات پروژه بررسی شود.
پیچ و مهره در مقابل جوش: مقایسه سطح پروژه
| جنبه | پیچ و مهره با استحکام بالا | جوشکاری در محل |
| دقت ساخت کارخانه | کنترل دقیق تلورانس های موقعیت سوراخ | بالا |
| الزامات نیروی کار در محل | اپراتور آچار گشتاور | جوشکار ماهر + NDT |
| تاثیر آب و هوا | حداقل | به باد، باران و رطوبت حساس است |
| برنامه در محل | کوتاه (بلند کردن + سفت کردن) | بلند (جوشکاری + بازرسی) |
| بازرسی کیفیت | تأیید گشتاور (قابل اندازه گیری با ابزار) | UT/MT/RT (وابسته به پرسنل) |
| تعمیر پوشش | حداقل | لمس قابل توجه در مفاصل |
| جداشدنی | بله | خیر |
| هزینه | پیچ و مهره کمی گران تر است | کار و بازرسی ممکن است پرهزینه باشد |
| برنامه های کاربردی معمولی | سازه ها و روکش های اولیه / ثانویه | اتصالات میدانی با دهانه بلند و درزهای معماری در معرض دید |
این تفاوت ها را در شرایط پروژه قرار دهید:
- پیچ و مهره به طور کلی برای ریسک برنامه ریزی.
- پیشنهادات جوشکاری انعطاف پذیری بیشتر برای اتصالات غیر معمول و زوایای قابل تنظیم.
پروژه های بین المللی اغلب از پیچ و مهره برای اکثر اتصالات و جوشکاری محلی برای جزئیات خاص استفاده می کنند.
چه زمانی هنوز جوشکاری لازم است؟
پیچ و مهره یک راه حل جهانی نیست. جوشکاری ممکن است هنوز در سه حالت معمولی مناسب باشد:
- اتصالات به هم پیوسته در خرپاهای با دهانه بلند -به دلیل محدودیت‌های اندازه حمل و نقل، ممکن است اعضای بزرگ مجبور باشند در بخش‌های مختلف حمل شوند.
- ساختارهای موقتی که بعدا حذف خواهند شداتصالات پیچ شده را می توان جدا کرد، در حالی که اتصالات جوشی را نمی توان بدون برش جدا کرد.
- اتصالات معماری در معرض دید با الزامات زیبایی شناختی دقیق -جوش های زمینی می توانند ظاهری بدون درز ایجاد کنند، در حالی که پیچ ها قابل مشاهده هستند.
این موارد سهم نسبتا کمی از بسیاری از پروژه های بین المللی را به خود اختصاص می دهند. پیچ و مهره را می توان برای اکثر سازه های اولیه و ثانویه و تکیه گاه های روکش استفاده کرد.
حفاظت در برابر خوردگی: مزیت کمتر آشکار پیچ و مهره
تعمیرات پوشش در سایت های خارج از کشور یک چالش رایج است. اتصالات جوش داده شده اغلب نیاز به رنگ آمیزی لمسی در محل دارند، جایی که رطوبت، تمیزی و تغییرات دما، مطابقت با کیفیت پوشش کارخانه را دشوار می کند.
با اتصالات پیچ، سطوح اتصال را می توان در کارخانه پوشش داد، کاهش نیاز به تماس در محل. این به پروژه های مربوط به حمل و نقل دریایی، برنامه های طولانی و آب و هوای گرمسیری کمک می کند.
این امر به ویژه برای پروژه های ساحلی در معرض اسپری نمک، پروژه های بیابانی در معرض شن و ماسه و کارخانه های شیمیایی در معرض اتمسفر خورنده است.
مشاوره عملی برای صاحبان پروژه
در مرحله تعیین مناقصه، سه مورد را با موسسه طراحی روشن کنید:
- حجم کار جوشکاری در محل -کمتر از 30 درصد از کل کار یک هدف معقول است.
- جوشکاری کارخانه -بیش از 80 درصد از جوشکاری اتصال اصلی تکمیل شده در کارخانه یک هدف معقول است.
- درجات و مقادیر جوشکار مورد نیاز در محل -هرچه جوشکار ماهر کمتری نیاز باشد، بهتر است.
هر سه سوال به یک اولویت اشاره دارند: قابلیت اجرای پروژه. در شرایط خارج از کشور، راه حلی که بتواند به طور قابل اعتماد اجرا شود، مهمتر از راه حلی است که از نظر تئوری بهینه است.
سوالات متداول
Q1: آیا اتصالات پیچی با استحکام بالا گرانتر از جوشکاری هستند؟
پیچ و مهره ها ممکن است کمی بیشتر از جوش قیمت داشته باشند، اما پیش ساخته شدن کارخانه در مقیاس این شکاف را کاهش می دهد. هزینه های کلی پروژه ممکن است مشابه باشد; تفاوت اصلی صرفه جویی در برنامه و کیفیت سازگارتر است.
Q2: آیا همه پروژه های بین المللی باید پیچ و مهره را در اولویت قرار دهند؟
خیر. خرپاهای با دهانه بلند، سازه های موقت، و اتصالات معماری در معرض دید ممکن است همچنان به جوشکاری نیاز داشته باشند. پیچ و مهره برای ساختارهای اولیه و ثانویه با جوش محلی برای جزئیات خاص یک ترکیب رایج است.
Q3: آیا راه حل های پیچ شده محدودیت های اندازه حمل و نقل را اعمال می کنند؟
بله. اعضای متصل با پیچ ممکن است در بخش های مونتاژ شده بزرگتر ارسال می شود به جای اتصال در محل، بنابراین هر قطعه توسط ابعاد حمل و نقل محدود می شود. محموله های بین المللی بزرگ با استفاده از کانتینرهای روباز یا تخت می توانند 30 تا 50 درصد هزینه بیشتری داشته باشند.
Q4: بازرسان هنگام بررسی اتصالات پیچ و مهره روی چه چیزی تمرکز می کنند؟
رکوردهای تأیید گشتاور، تأیید ضریب لغزش و زاویه انقباض نهایی. تمام اندازه گیری ها باید مستند باشد.
Q5: آیا یک راه حل پیچ و مهره به نرم افزار طراحی خاصی نیاز دارد؟
نیازی به نرم افزار خاصی نیست. ابزارهای متداول طراحی سازه های فولادی مانند PKPM، 3D3S، MIDAS و STAAD.Pro از محاسبات اتصال پیچ و مهره ای با مقاومت بالا پشتیبانی می کنند.
Q6: آیا اتصالات پیچ شده نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند؟
بله. گشتاور باید به صورت دوره ای در محیط های با دمای بالا یا مستعد لرزش بررسی شود مانند نیروگاه ها، کارخانه های شیمیایی و پایه تجهیزات. برای ساختمان های صنعتی معمولی، بررسی مجدد هر 5 تا 10 سال یکبار، مشروط به الزامات پروژه، ممکن است مناسب باشد.
این به چه معناست برای صاحبان پروژه
- ریسک برنامه کمتر: وابستگی کمتر به در دسترس بودن جوشکار محلی، آب و هوا و تغییرات نیروی کار.
- پاک کردن سوابق کیفیت: مقادیر گشتاور، تأیید ضریب لغزش و سوابق سفت شدن نهایی را برای هر اتصال حفظ کنید.
- نیازهای کمتر نیروی کار در محل: اپراتورهای آچار گشتاور آموزش دیده می توانند پس از 1 تا 2 روز آموزش کار را انجام دهند.
- بازرسی آسانتر: اتصالات پیچ و مهره ای به طور گسترده تحت استانداردهای اروپا و ایالات متحده از جمله EN 1993 و AISC 360 استفاده می شود.
معاوضه ها این است که پیچ و مهره های با استحکام بالا کمی بیشتر از پیچ و مهره های معمولی هزینه دارند و ساخت کارخانه به تلرانس های موقعیت سوراخ سخت تری نیاز دارد. این هزینه های اضافی اغلب با کار کوتاه تر در محل و کاهش ریسک جبران می شود.
ارزیابی پروژه صادرات سازه فولادی؟ تماس با ما：info@xzbesta.com.
