یکی از روش‌های برقراری اتصالات در قطعات فولادی استفاده از پیچ‌ها می‌باشد، واضح است که برای هر پیچ واشر و مهره مناسب نیز لازم می‌باشد.
از مزیت‌های فراوان استفاده از اتصالات پیچی می‌توان به چند مورد زیر اشاره کرد:
- سرعت بالای اجرای اتصالات پیچی نسبت به استفاده از اتصالات جوشی
- تفکیک پذیری اعضای سازه‌ای بعد از نصب آن‌ها و امکان استفاده مجدد از آن‌ها و بهره گرفتن از این مزیت مخصوصا در سازه‌های موقت.
- استفاده از این اتصالات موجب پایین آوردن هزینه‌های اجرایی می‌شود، به علت اینکه هم به تجهیزات و دستگاه‌های جوشی نیاز ندارد و هم نسبت به اتصالات جوشی می‌توان از کارگر‌های غیر متخصص در این زمینه استفاده کرد.
- در صورتی که در محل احداث سازه حساسیتی نسبت به سر و صدا باشد می‌توان از این اتصالات استفاده کرد.
مواردی که باید به آن‌ها توجه کرد:
- باید دقت کرد که قطر و محل سوراخ‌های پیچ‌ها به دقت اجرا شوند، که هنگام نصب مشکلاتی مثل عدم انطباق آن‌ها و یا حصول رواداری‌ها غیر مجاز اتفاق نیوفتد.
- باید میزان پیش تنیدگی پیچ‌های پر مقاومت با دقت محاسبه و اجرا شود.
انواع پیچ‌ها وعملکرد آن ها: پیچ‌ها به دو نوع پیچ‌های معمولی و پیچ‌های پر مقاومت تقسیم می‌شوند، مقاومت کششی نهایی (FU) پیچ‌های معمولی بین 400 الی 600 مگاپاسکال و برای پیچ‌های پر مقاومت این دامنه از 800 الی 1200 مگاپاسکال است. پیچ‌های معمولی برای سازه‌های سبک و درجه دوم مثل خرپا ها، مهاربندها و سازه‌های موقت استفاده می‌شود. اما عملکرد اتصالات پیچی را می‌توان در دو گونه تعریف کرد:
1) اتصال اتکایی: به اتصالی گفته می‌شود که در آن یک لغزش کوچک بین صفحه‌های اتصال اتفاق می‌افتد، و بارگذاری توسط مقاومت اصطکاکی و مقاومت اتکایی بین پیچ‌ها و سوراخ‌ها شکل می‌گیرد. پیچ‌ها تنش برشی یک یا دو محوره ناشی از اتکا به لبه سوراخ‌ها را تجربه می‌کنند و سوراخ‌ها که تنش فشاری ناشی از اتکای پیچ را تحمل می‌کنند، اگر بارگذاری استاتیکی باشد محل اعمال تنش برشی به پیچ معمولی ثابت می‌ماند. اما اگر بارگذاری متناوب، لرزشی، ضربه ای، نوسانی و یا دینامیکی باشد، به علت اینکه محل اعمال تنش برشی بر روی پیچ‌ها مدام عوض می‌شود احتمال خرابی و گستیختگی اتصال بالا می‌رود. خرابی‌های که متوجه این نوع از اتصال می‌باشد لهیدگی پیچ و ورق در اطراف سوراخ و گسیختگی برشی پیچ وگسیختگی انتهای ورق نزدیک به سوراخ‌ها است. در این اتصالات اگر از پیچ‌های معمولی استفاده کنیم و بارگذاری ما استاتیکی نباشد، بهتر است از دو عدد مهره و یا استفاده از ورقه‌های شیار دار روی مهره بهره گرفت تا از خطر شل شدن و یا رها شدن مهره‌های اتصال مصون ماند.
2) اتصال اصطکاکی: در این اتصالات از پیچ‌های پر مقاومت که با تدابیری خاص می‌توان آن‌ها را پیش تنیده نیز کرد، استفاده می‌شود. عموما برای ایجاد پیش تنیدگی در پیچ‌ها از روش سفت کردن یا بیشتر پیچاندن که توسط آچارهای مدرج، آچارها خاردار، پیچاندن به مقدار زاویه‌ای معین میزان پیش تنیدگی لازم اعمال می‌گردد. در این اتصال امکان جابجایی صفحات در اتصال وجود ندارد و این امر به علت سفت کردن پیچ‌ها می‌باشد. در نتیجه حین بارگذاری نیروی اصطکاکی بین صفحات تولید می‌شود، که به ضریب اصطکاکی صفحه‌ها بستگی دارد. برای افزایش زبری فولاد قبل از ایجاد سوراخ بر سطح آن، روی محل اتصال مقداری ماسه پاشیده می‌شود و توسط شعله تمیز می‌شود. هنگامی که می‌خواهیم اتصال را نصب کنیم باید محل آن را کاملا تمیز کنیم و برای مقابله با زنگ زدگی فولاد باید در ناحیه اتصال از رنگ‌های غیر لغزان استفاده کنیم که قیمت تمام شده اتصال را بالا می‌برد. در این اتصالات به علت اینکه مقداری از تنش در ورق قبل از نواحی سوراخ شده توسط اصطکاک تحمل شده است تنش‌های ورق در محل سوراخ‌ها کم می‌باشد. همچنین به علت اینکه پیچ‌ها در این نوع از اتصالات کمتر تنش تحمل می‌کنند لذا تعداد پیچ‌ها و سوراخ‌ها کمتر می‌شود.
سفت کردن پیچ ها:
- اول باید به ترتیب پیچ‌ها داخلی و سپس پیچ‌های بیرونی بسته شوند.
- اگر اتصال با تعداد پیچ زیاد طراحی شده باشد ابتدا باید پیچ‌ها بخش وسطی سپس پیچ‌های کناری را محکم می‌کنیم.
- بهتر است ابتدا پیچ‌ها را تا ظرفیت حدود 60 درصد محکم کنیم و سپس آن‌ها را تا ظرفیت کامل سفت کنیم.
- حداقل 5 درصد پیچ‌ها را بعد از انتهای کار چک کنیم، اما باید توجه داشته باشیم که سفت کردن اضافی پیچ‌ها سبب آسیب زدن به آن‌ها می‌شود.
- آچارهای مدرج معروف به تورک متر باید مرتبا کنترل گردند و در صورت نیاز کالیبره شوند.
