أداة هندسية مجانية
حاسبة قوة الشد والقص للبراغي
احسب حمل الشد الأقصى للمسامير المترية انطلاقًا من بيانات فئة الخواص ISO 898-1، بالإضافة إلى تقدير مبسط لمقاومة القص. اختر مقاس المسمار وفئة الخواص.
طوّر هذه الأداة الحسابية وتحقق من صحتها فريق الهندسة في Vibromera، الشركة المصنّعة لأجهزة الموازنة المحمولة Balanset.
نتائج
أقصى حمل شد
أقصى قوة شد يمكن أن يتحملها البرغي قبل أن ينكسر:
- رm — قوة الشد القصوى (ميجا باسكال)، من فئة الخصائص
- As — مساحة إجهاد الشد (مم²)، من المواصفة القياسية الدولية ISO 898-1 / ISO 261
مقاومة القص (تقدير مبسط)
تحدد ISO 898-1 خصائص الشد وحمل الإثبات للمسامير — لكنها لا لا تحدد مقاومة القص. والقيمة المعروضة هنا هي تقدير هندسي مبسط واسع الاستخدام يفترض أن مقاومة القص تساوي نحو 60% من مقاومة الشد (استنادًا إلى معيار فون ميزس، τ ≈ 0.58 σ):
للقص المزدوج، اضرب في 2 (مستويان للقص).
⚠️ ملاحظة تصميمية بشأن القص: تعتمد مقاومة القص الفعلية على ما إذا كان مستوى القص يمر عبر القلاووظ أو الساق غير الملولبة، وعلى انزلاق الوصلة وتحمل اللوح، وعلى تحميل الكلال. وتحدد أكواد التصميم قيمها الخاصة — فعلى سبيل المثال يستخدم Eurocode 3 (EN 1993-1-8) القيمة Fالخامس = αالخامس × fub × A with αالخامس = 0.6 للفئات 4.6 و5.6 و8.8، لكنه يستخدم 0.5 للفئات 4.8 و5.8 و6.8 و10.9، إلى جانب معاملات أمان جزئية. تحقّق دائمًا من الوصلات المحملة بالقص وفق كود التصميم الإنشائي أو الميكانيكي المنطبق، وليس وفق هذا التقدير المبسط وحده.
تصنيفات الخصائص وفقًا للمعيار ISO 898-1
| فصل | Rm (ميجاباسكال) | 0.2 رنغيت (ميجاباسكال) | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | قوة منخفضة، للأغراض العامة |
| 5.8 | 520 | 420 | هيكلي، غير محمل مسبقًا |
| 8.8 | 800 | 640 | السيارات والآلات (الأكثر شيوعاً) |
| 10.9 | 1040 | 940 | هيكل عالي القوة |
| 12.9 | 1220 | 1100 | أقصى قوة (فولاذ سبيكي) |
مثال عملي
المعطيات: مسمار M10، فئة الخصائص 8.8، قص أحادي
As = 58.0 مم²، Rm = 800 ميجا باسكال
Fر = 800 × 58.0 = 46,400 نيوتن = 46.4 كيلو نيوتن
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN
⚠️ ملاحظة: هذه هي القدرات القصوى دون عوامل أمان. لأغراض التصميم، طبّق عوامل أمان مناسبة (عادةً 2–3 للحمل الساكن و4–6 للإجهادات التعبية).
مساحة إجهاد الشد (As) هي المساحة الفعالة للمقطع العرضي المستخدمة لحساب سعة تحمل الشد في الرابط المسنَّن. وهي أصغر من مساحة الساق الاسمية لأنها تراعي هندسة جذر السن. وقيمها مجدولة في ISO 898-1.
حمل الشد الأقصى هو Ft = Rm × As، حيث Rm هي مقاومة الشد القصوى (من فئة الخواص) وAs هي مساحة إجهاد الشد. فعلى سبيل المثال، للبرغي من الفئة 8.8 قيمة Rm = 800 MPa.
يمثل الرقم الأول (8) جزءاً من مئة من الحد الأدنى لمقاومة الشد القصوى بوحدة MPa (800 MPa). والرقم الثاني (8) هو 10 أضعاف نسبة الخضوع إلى المقاومة القصوى (0.8). ومن ثم فإن الخضوع ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
لا يحدد ISO 898-1 مقاومة القص — فهو يغطي خواص الشد وحمل الإثبات فقط. وهناك تقدير مبسط شائع يعتبر مقاومة القص 60% من مقاومة الشد: Fs = 0.6 × Rm × As، استناداً إلى معيار الخضوع لفون ميزس. وتطبق مدونات التصميم مثل Eurocode 3 (EN 1993-1-8) عوامل خاصة بها (0.6 أو 0.5 بحسب فئة الخواص) إضافة إلى معاملات الأمان. وفي القص المزدوج (مستويان) اضرب في 2.
حمل الإثبات هو أقصى قوة دون تشوه دائم (الحد المرن). ومقاومة الشد القصوى هي أقصى قوة قبل الكسر. وإجهاد حمل الإثبات يقارب 90% من مقاومة الخضوع في معظم فئات الخواص.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
أجهزة وبرامج موازنة ميدانية احترافية. تُستخدم في أكثر من 50 دولة.
