مطالعه آزمایشگاهی و آماری مکانیزم‌ گسیختگی پیچ‌های پرمقاومت در شیوه‌های آزمون‌ مرسوم استحکام کششی

Abstract

ظرفیت کششی پیچ‌های پرمقاومت، به دو روش متفاوت تعیین می‌شود. در روش معرفی شده در استاندارد ایزو، استحکام کششی‌ با استفاده از ‌ابزار مخصوص روش ایزو و در روش دوم، مقاومت کششی با استفاده از مهره تعیین می‌شود. در آزمایش‌های کشش، دو مکانیزم گسیختگی به صورت ‌‌لهیدگی ‌رزوه‌ در محل تماس پیچ با مهره یا گسیختگی در ناحیه رزوه شده مشاهده ‌می‌شود. در این پژوهش، آزمایش تعیین مقاومت کششی پیچ به این دو روش، انجام شد. همچنین اطلاعات مربوط به آزمایش‌های انجام شده برای تعیین مقاومت پیچ‌ها، از آزمایشگاه‌های مقاومت مصالح جمع‌آوری گردید. برای ارزیابی و مقایسه مقاومت و مکانیزم‌های گسیختگی پیچ‌ها، مدل‌های اجزای محدود پیچ تحت بارهای کششی در دو حالت روش ایزو و روش استفاده از مهره ایجاد شد. بررسی نشان می‌دهد که در آزمون کشش پیچ با ابزار ایزو، مکانیزم شکست 96 درصد نمونه‌های آزمایش، گسیختگی در ناحیه رزوه است؛ در صورتی که در آزمون کشش پیچ با مهره، مکانیزم خرابی تنها 10 درصد نمونه‌ها، گسیختگی در ناحیه رزوه می‌باشد. با توجه به نتایج بررسی تجربی و تحلیلی و ارزیابی فراوانی مکانیزم‌های گسیختگی دو روش، ملاحظه می‌شود که در روش ایزو، ظرفیت کششی مصالح پیچ تعیین می‌شود. در صورتی ‌که، در آزمون کشش پیچ با مهره، ظرفیت کششی مجموعه پیچ و مهره تعیین می‌گردد. به طور میانگین مقاومت تعیین شده از روش ایزو، در حدود چهار درصد بیشتر از روش ساختار پیچ و مهره می‌باشد. با توجه به مطابقت عملکرد پیچ و مهره در سازه‌های فولادی با عملکرد مورد ارزیابی در آزمایش پیچ با مهره، انجام آزمایش‌کشش پیچ ‌با ‌مهره در کنار انجام سایر آزمایشات ارزیابی پیچ، توصیه می‌شود.