ส่งอีเมล
ข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งสลักเกลียวในโครงสร้างเหล็ก
ในสาขาวิศวกรรมโครงสร้างเหล็ก สายฟ้า การเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นวิธีการประกอบหลัก คุณภาพการติดตั้งจึงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความปลอดภัยและความทนทานของอาคาร ข้อกำหนดการติดตั้งสำหรับ สลักเกลียวโครงสร้างเหล็ก มาตรฐานเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นชุดมาตรฐานทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเป็นรากฐานสำคัญในการรับประกันคุณภาพของโครงการอีกด้วย ตามข้อกำหนดของรหัสปัจจุบัน การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวต้องเป็นไปตามตัวชี้วัดหลักสามประการ ได้แก่ ความแข็งแรง ความแข็งแง และความมั่นคง การละเลยในส่วนใดส่วนหนึ่งอาจนำไปสู่ความเสี่ยงต่อความเสียหายของโครงสร้างได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อค่าเบี่ยงเบนของแรงดึงล่วงหน้าของสลักเกลียวความแข็งแรงสูงเกิน 10% ความสามารถในการรับน้ำหนักของจุดเชื่อมต่ออาจลดลงมากกว่า 15% ระบบมาตรฐานนี้เป็นการควบคุมแบบวงปิด ตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงเทคนิคการก่อสร้าง: สลักเกลียว น็อต และแหวนรองต้องจับคู่กันได้ การเคลือบผิวเสียดทานต้องได้มาตรฐานการกำจัดสนิมระดับ Sa2.5 และลำดับการติดตั้งเป็นไปตามหลักการกระจายจากศูนย์กลางไปยังรอบนอก ข้อกำหนดที่เข้มงวดนี้เกิดจากคุณลักษณะเฉพาะในการรับแรงของโครงสร้างเหล็ก กล่าวคือ เมื่อกลุ่มของสลักเกลียวรับน้ำหนักร่วมกัน ความผิดพลาดในการติดตั้งสลักเกลียวเพียงตัวเดียวจะทำให้ผลกระทบโดยรวมทวีความรุนแรงขึ้นผ่านการกระจายความเค้นใหม่ ดังนั้น ข้อจำกัดที่ดูเหมือนเข้มงวดในข้อกำหนด เช่น ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางรู ±0.5 มม. และแรงบิดในการขันขั้นสุดท้าย ±10% นั้น แท้จริงแล้วเป็นเกณฑ์ความปลอดภัยที่ได้รับการตรวจสอบแล้วผ่านโครงการทางวิศวกรรมจำนวนมาก ในแง่ของการเลือกวัสดุ คุณสมบัติการจับคู่ของคู่สลักเกลียวเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของจุดเชื่อมต่อ ข้อกำหนดระบุไว้อย่างชัดเจนว่า สลักเกลียว น็อต และแหวนรองที่มีความแข็งแรงสูงจะต้องมาจากผลิตภัณฑ์ชุดเดียวกัน และวัสดุของผลิตภัณฑ์เหล่านั้นจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานเหล็กอัลลอย เช่น 20MnTiB หรือ 40Cr โดยมีระดับความแข็งแรงไม่ต่ำกว่า 10.9 การจับคู่ที่เข้มงวดนี้สามารถป้องกันการลดลงของแรงดึงเริ่มต้นที่เกิดจากความแตกต่างในกระบวนการอบชุบความร้อนได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อผสมสลักเกลียวจากล็อตการผลิตที่แตกต่างกัน ความผันผวนของสัมประสิทธิ์แรงบิดอาจเกินขีดจำกัดสูงสุดที่ออกแบบไว้ที่ 0.15 สำหรับข้อต่อแบบเสียดทาน พื้นผิวที่ทำมุมลบเหลี่ยมของแหวนรองจะต้องติดตั้งให้หันเข้าหาพื้นผิวทรงกรวยของน็อต การเพิ่มพื้นที่สัมผัสจะช่วยกระจายแรงเค้นได้ การทดลองแสดงให้เห็นว่ามาตรการนี้สามารถเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การต้านการลื่นไถลของข้อต่อได้ 8% ถึง 12% สำหรับการยึดด้วยสลักเกลียวทั่วไป ควรปฏิบัติตามหลักการใช้แหวนรองสองชั้น กล่าวคือ ควรวางแหวนรองแบนหนึ่งอันที่หัวสลักเกลียวและอีกหนึ่งอันที่ด้านน็อต หากต้องการคุณสมบัติป้องกันการคลายตัว สามารถเพิ่มแหวนรองสปริงที่ด้านน็อตได้ แต่จำนวนรวมไม่ควรเกินสามอัน เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดความเค้นเฉพาะจุดที่เกิดจากการซ้อนแหวนรองเป็นที่น่าสังเกตว่า ข้อกำหนดดังกล่าวห้ามการใช้สลักเกลียวแบบแรงบิดเฉือนและสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมขนาดใหญ่ร่วมกันในจุดเดียวกัน เนื่องจากกลไกการควบคุมแรงดึงของสลักเกลียวทั้งสองประเภทแตกต่างกัน การใช้ร่วมกันจะทำให้การกระจายแรงตามแนวแกนไม่สม่ำเสมอ ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าค่าเบี่ยงเบนอาจสูงถึงมากกว่า 20% ของค่ามาตรฐาน การเตรียมตำแหน่งรูให้เรียบร้อยก่อนการติดตั้งสลักเกลียวเป็นขั้นตอนเตรียมการที่สำคัญเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเชื่อมต่อ ข้อกำหนดระบุว่า รูสลักเกลียวทั้งหมดต้องถูกเจาะสำเร็จรูปจากโรงงานโดยใช้เครื่อง CNC ส่วนการตกแต่งรูที่หน้างาน อนุญาตให้ใช้เฉพาะเครื่องมือคว้านหรือตะไบเท่านั้น และเส้นผ่านศูนย์กลางของรูที่คว้านแล้วต้องไม่เกิน 1.2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางรูสูงสุดของสลักเกลียว M20 สามารถขยายได้สูงสุดเพียง 24 มม. การเกินขีดจำกัดนี้อาจทำให้ความหนาของแผ่นเชื่อมต่อลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการรับแรงเฉือนลดลงประมาณ 18% สำหรับกรณีที่ตำแหน่งรูไม่ตรงกันเนื่องจากข้อผิดพลาดในการผลิต ห้ามใช้การตัดด้วยแก๊สเพื่อคว้านรูโดยเด็ดขาด จำเป็นต้องใช้รีมเมอร์เพื่อตัดแต่งและกำจัดเสี้ยน เศษเหล็กที่ตกค้างจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนบนพื้นผิวเสียดทานอย่างมาก ข้อกำหนดสำหรับการยึดชั่วคราวก็เข้มงวดเช่นกัน กล่าวคือ จำนวนสลักเกลียวสำหรับติดตั้งต้องไม่น้อยกว่าหนึ่งในสามของจำนวนสลักเกลียวทั้งหมด และไม่น้อยกว่า 2 ตัว และการใช้ตะปูตอกต้องควบคุมให้อยู่ภายใน 30% ของจำนวนสลักเกลียวชั่วคราว การควบคุมแบบสัดส่วนนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้การวางตำแหน่งของชิ้นส่วนมีความเสถียรเท่านั้น แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงการใช้พื้นที่รูมากเกินไปจากตะปูตอก ซึ่งอาจส่งผลต่อการทะลุทะลวงของชิ้นส่วนได้ สลักเกลียวความแข็งแรงสูง. ในการก่อสร้างจริง มักใช้วิธีการขันเกลียวแบบค่อยเป็นค่อยไป โดยเริ่มจากการขันเกลียวที่ปลายทั้งสองข้างก่อน แล้วจึงเสริมด้วยน็อตตรงกลาง วิธีนี้ช่วยลดแรงกระแทกที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของตำแหน่งรู และเพิ่มอัตราความสำเร็จในการขันเกลียวให้สูงกว่า 98% สำหรับชิ้นส่วนที่เอียง ควรเว้นพื้นที่การทำงานไว้ที่ 5° ถึง 10° ด้วย ควรใช้ปลอกต่อขยายเพื่อช่วยในการขันเกลียว เพื่อป้องกันความเสียหายต่อเกลียวของสลักเกลียวเนื่องจากข้อจำกัดของมุม กระบวนการขันน็อตเป็นขั้นตอนทางเทคนิคที่สำคัญในการติดตั้งโครงสร้างเหล็ก ข้อกำหนดระบุไว้อย่างชัดเจนว่าต้องใช้วิธีการขันแบบเป็นขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดึงเริ่มต้นกระจายอย่างสม่ำเสมอ สำหรับการขันน็อตทั่วไป ควรขันให้แน่นอย่างสมมาตรจากตรงกลางไปยังปลายทั้งสองข้าง แรงบิดในการขันควรควบคุมด้วยประแจวัดแรงบิด และเกลียวที่โผล่ออกมาควรอยู่ในช่วง 2 ถึง 3 รอบ การเชื่อมต่อสลักเกลียวความแข็งแรงสูงนั้นมีความเข้มงวดมากยิ่งขึ้นและต้องปฏิบัติตามกระบวนการสองขั้นตอน คือการขันให้แน่นครั้งแรกและการขันให้แน่นครั้งสุดท้าย: แรงบิดในการขันครั้งแรกควรอยู่ที่ 60% ถึง 80% ของแรงตามแนวแกนมาตรฐาน และการขันให้แน่นครั้งสุดท้ายควรทำเสร็จภายในวันเดียวกัน สำหรับจุดเชื่อมต่อขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีกระบวนการขันซ้ำอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น สลักเกลียวความแข็งแรงสูง M20 แรงบิดในการขันเริ่มต้นอยู่ที่ประมาณ 176.5 นิวตันเมตร และแรงบิดในการขันสุดท้ายต้องอยู่ที่ 294.2 นิวตันเมตร โดยมีค่าเบี่ยงเบนไม่เกิน ±10% ลำดับการขันให้แน่นนั้นเป็นไปตามหลักการให้ความสำคัญกับความแข็งแกร่ง กล่าวคือ เริ่มจากส่วนที่ถูกจำกัดมากที่สุดของโครงสร้างไปยังปลายอิสระ และที่จุดเดียวกันนั้น จะขันให้แน่นในลักษณะที่กระจายจากจุดศูนย์กลางไปยังขอบด้านนอก ลำดับการขันนี้สามารถป้องกันการสูญเสียแรงตามแนวแกนที่เกิดจากการเสียรูปของแผ่นเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่า ความสม่ำเสมอของแรงตามแนวแกนของลำดับมาตรฐานนั้นสูงกว่าการขันแบบสุ่มถึง 35% สำหรับสลักเกลียวแบบแรงบิดเฉือน การขันให้แน่นครั้งสุดท้ายจะถือว่าผ่านเกณฑ์เมื่อหัวรูปดาวหลุดออกมา จำนวนสลักเกลียวที่ยังคลายออกต้องไม่เกิน 5% ของจำนวนทั้งหมด ในงานก่อสร้าง มักใช้วิธีการทำเครื่องหมายด้วยสีเพื่อแยกแยะระหว่างการขันน็อตครั้งแรกและการขันน็อตครั้งสุดท้าย ตัวอย่างเช่น สีขาวใช้เพื่อทำเครื่องหมายการขันครั้งแรก และสีแดงใช้เพื่อทำเครื่องหมายการขันน็อตครั้งสุดท้าย เพื่อป้องกันการขันไม่แน่น ในพื้นที่จำกัด ควรใช้ประแจซ็อกเก็ตแบบยาวเพื่อความแม่นยำในการส่งแรงบิด โดยทั่วไปแล้ว ความยาวของซ็อกเก็ตไม่ควรเกิน 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว ในการเชื่อมต่อสลักเกลียวของโครงสร้างเหล็ก การจัดการพื้นผิวเสียดทานเป็นส่วนสำคัญในการรับประกันประสิทธิภาพการป้องกันการลื่นไถลของจุดเชื่อมต่อ มาตรฐานกำหนดให้พื้นผิวที่สัมผัสต้องแห้งและสะอาด ห้ามมีคราบน้ำมัน สนิม หรือคราบสีโดยเด็ดขาด และต้องมีมาตรการป้องกันความชื้นในระหว่างการก่อสร้างในวันที่ฝนตก วิธีการปรับสภาพพื้นผิวที่เกิดแรงเสียดทาน ได้แก่ การพ่นทราย (การพ่นลูกเหล็ก) การทำความสะอาดด้วยแปรงลวด เป็นต้น ความหยาบของพื้นผิวควรอยู่ที่ Ra = 25-75 μm และค่าสัมประสิทธิ์การต้านการลื่นไถลที่ได้จากการทดสอบต้องไม่น้อยกว่า 1.13 เท่าของค่าที่ออกแบบไว้ตัวอย่างเช่น หลังจากทำการพ่นทรายระดับ Sa2.5 แล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การต้านการลื่นของพื้นผิวเสียดทานสามารถคงตัวอยู่ที่ระดับสูงกว่า 0.45 ได้ ในขณะที่หากทำความสะอาดด้วยแปรงลวดเพียงอย่างเดียว ค่านี้อาจต่ำกว่า 0.35 ในระหว่างการก่อสร้าง ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการปกป้องพื้นผิวที่เกิดการเสียดสี เพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะหรือความเสียหายเพิ่มเติม รอยขีดข่วนหรือเศษโลหะจากการเชื่อมอาจทำให้ความสามารถในการรับน้ำหนักของจุดเชื่อมต่อลดลง 15% ถึง 20% สำหรับจุดเชื่อมที่ทำในสถานที่ ข้อกำหนดระบุว่าระยะห่างระหว่างบริเวณที่ทำการเชื่อมและพื้นผิวการเชื่อมต่อสลักเกลียวควรมากกว่า 100 มม. เพื่อป้องกันไม่ให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของพื้นผิวเสียดทาน ขั้นตอนการยอมรับเป็นด่านสุดท้ายในการควบคุมคุณภาพของการติดตั้งสลักเกลียวโครงสร้างเหล็ก มาตรฐานกำหนดให้ต้องมีการตรวจสอบหลายครั้งในแต่ละจุดสำคัญ สำหรับ สลักเกลียวความแข็งแรงสูง ในการเชื่อมต่อ ควรตรวจสอบแรงบิดเป็นระยะๆ ที่ 10% ของจำนวนจุดเชื่อมต่อทั้งหมด เมื่อใช้วิธีการวัดแรงบิดในการตรวจสอบ ค่าเบี่ยงเบนของแรงบิดในการขันขั้นสุดท้ายต้องไม่เกิน ±10% การยอมรับของสลักเกลียวแรงบิดเฉือนจะสังเกตได้โดยตรงจากรอยแตกของหัวสลักเกลียว อัตราส่วนของสลักเกลียวที่ไม่แตกหักควรควบคุมให้อยู่ภายใน 5% และความยาวเกลียวที่โผล่ออกมาควรคงไว้ที่ 2 ถึง 3 รอบ การทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การต้านการลื่นไถลเป็นรายการตรวจสอบที่จำเป็น จะใช้ชิ้นงานทดสอบแรงเสียดทานคู่ในการทดสอบการรับน้ำหนัก และค่าเฉลี่ยต้องไม่น้อยกว่า 1.13 เท่าของค่าที่ออกแบบไว้ ค่าต่ำสุดของชิ้นงานทดสอบแต่ละชิ้นก็ต้องไม่น้อยกว่าค่าที่ออกแบบไว้เช่นกัน สำหรับการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวทั่วไป จุดสำคัญที่ต้องตรวจสอบคือ การติดตั้งปะเก็นเป็นไปตามหลักการปะเก็นสองชั้นหรือไม่ ทิศทางการใส่สลักเกลียวสม่ำเสมอหรือไม่ และใช้เกจวัดความหนาตรวจสอบช่องว่างของแผ่นเชื่อมต่อ หากช่องว่างเกิน 1 มม. จำเป็นต้องติดตั้งปะเก็นปรับแต่ง ข้อมูลการยอมรับทั้งหมดจะต้องบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร รวมถึงข้อมูลสำคัญ เช่น ค่าแรงบิดที่วัดได้ สภาพการปรับสภาพพื้นผิวเสียดทาน และลำดับการขันน็อต ซึ่งจะใช้เป็นหลักฐานทางกฎหมายสำหรับการยอมรับโครงการ