أبعاد براغي ASTM A325 السداسية الثقيلة: ما يجب التحقق منه وفقًا لـ ASME B18.2.6

هذا التمييز الأخير مهم في الوصلات الإنشائية. فقد يكون المسمار مقبولًا من حيث الأبعاد ومع ذلك غير مناسب لوصلة صُممت على افتراض أن أسنانه لا تعبر مستوى القص.

تركز الفحوصات التالية على المسامير السداسية الثقيلة من الفئة A325 بالسلسلة البوصية. وهي توضح ما يمكن أن يثبته جدول المقاسات، وما يتطلب الرجوع إلى المواصفة الحاكمة، وما يجب تأكيده من تصميم الوصلة.

ما المعيار الذي يتحكم في أبعاد مسمار A325 السداسي الثقيل؟

المصطلح المألوف برغي ASTM A325 remains useful for identifying this product, but the current ASTM product specification is ASTM F3125/F3125M. It identifies Grade A325 heavy hex structural bolts and covers product requirements such as materials and mechanical properties. ASTM F3125/F3125M-26 lists inch-series Grade A325 heavy hex bolts in nominal diameters from 1/2 through 1-1/2 inches.

يُعد ASME B18.2.6 المعيار الأبعادي المعني بهذه البراغي الإنشائية من سلسلة البوصة. تُعرّف ASME الإصدار 2019 منه بأنه مثبتات للاستخدام في التطبيقات الإنشائية. ويتناول المتطلبات الأبعادية لعدة منتجات من المثبتات الإنشائية، بما في ذلك البراغي الإنشائية سداسية الرأس الثقيلة.

وثيقة RCSC بتاريخ 5 يونيو 2025 مواصفات الوصلات الإنشائية باستخدام البراغي عالية المقاومة تُحدد ASME B18.2.6 كمرجع أبعادي للبراغي الإنشائية سداسية الرأس الثقيلة المشمولة بمواصفتها. كما توفر RCSC الأبعاد الاسمية وإرشادات بشأن تكوينات الأسنان وهندسة التجميع واستخدام الوصلات الإنشائية.

تجيب هذه الوثائق عن أسئلة مختلفة:

وبالمثل، لا تستبدل تلقائيًا جدول مسامير سداسية عامًا وفق ASME B18.2.1 أو جدول مثبتات إنشائية متريًا بمتطلبات ASME B18.2.6 المحددة لسلسلة البوصة. فتشابه المقاسات الاسمية لا يثبت تطابق هندسة الرأس أو حدود الفحص.

كيفية قراءة أبعاد الرأس والجسم لمسمار A325 السداسي الثقيل

ينبغي أن يميّز جدول مقاسات A325 المفيد بين الأبعاد الاسمية أو الأساسية و حدود المنتج النهائي المسموح بها.

يُعرَّف مسمار اسمي مقاس 3/4 بوصة بقطر اسمي قدره 0.750 بوصة. ولا يتطلب ذلك أن يقيس الجسم الأسطواني لكل مسمار مقبول 0.750 بوصة بالضبط. فتتفاوت حدود التصنيع ضمن نطاق من أقطار الجسم الفعلية.

يُدخل الرأس السداسي الثقيل قياسات أخرى. يحدد العرض عبر الأسطح المستوية المسافة بين الأسطح المستوية المتقابلة للسداسي؛ ويصف العرض عبر الزوايا غلافه القطري. يُقاس ارتفاع الرأس على طول محور البرغي. تؤثر هذه الأبعاد في ملاءمة العدة والخلوص والقدرة على فحص الشكل الهندسي الصحيح. كما يتطلب سطح التحمل في الرأس ومنطقة التدريج أو الانتفاخ المجاورة تعريفات أبعادية صحيحة.

لا يمكن لجدول مورّد واحد يعرض فقط العرض والارتفاع الاسميين للرأس أن يثبت كل الحد الأدنى والأقصى ونصف القطر أو الحالة الهندسية المسموح بها.

أبعاد A325 تمثيلية: القيم الاسمية مقابل حدود الجسم

يستخدم المقارنة التالية عمدًا ثلاثة أحجام تمثيلية فقط، بدلًا من إعادة إنتاج معيار كامل. حدود قطر الجسم مأخوذة من الجدول 1 في ورقة Swanson وRassati وLarson المنشورة في AISC Engineering Journal عام 2020، والتي تحدد ASME B18.2.6-2019 كأساسها الأبعادي. أبعاد الرأس الاسمية مأخوذة من الجدول C-2.1 في RCSC 2025.

تم تصميم تُبلَّغ نطاقات قطر الجسم كحدود أبعادية, بينما قيم عرض الرأس وارتفاعه مراجع اسمية, ، وليس نطاقات قبول كاملة للرأس. لذلك فإن الجدول مفيد لتفسير الأبعاد لكنه ليس قائمة تحقق كاملة لمطابقة ASME B18.2.6.

على سبيل المثال، مسمار افتراضي مقاس 3/4 بوصة بقطر جسم أسطواني مقاس 0.740 بوصة يقع ضمن نطاق قطر الجسم 0.729–0.768 بوصة المذكور في ورقة AISC. يعالج هذا القياس قياس الجسم فقط. ولا يثبت أبعاد الرأس المقبولة أو طول المسمار أو تكوين السن اللولبي أو حالة السطح أو مطابقة المنتج الإجمالية.

هناك تفصيل تصنيعي واحد يتطلب عناية خاصة: إذ تُفرد ورقة AISC تقريرًا منفصلًا عن السماحية الخاصة بالانتفاخ أو الزعنفة أسفل الرأس. وفي مثال 3/4 بوصة، تُدرج سماحية قدرها 0.050 بوصة مرتبطة بتلك الميزة الموضعية. ولا يجوز تفسير ذلك على أنه إذن بأن يتجاوز الساق الأسطوانية بأكملها الحد الأقصى المحدد لقطر الجسم. وقد يلزم تقييم القراءة المأخوذة قرب الرأس وفق حكم هندسي مختلف عن القراءة المأخوذة على طول الجسم الطبيعي.

لذلك ينبغي للمفتشين التمييز بين الميزة التي تُقاس قبل تطبيق أي حد رقمي. ولأغراض فحص القبول، احصل على جدول ASME المعمول به وملاحظاته التي تحدد كل ميزة خاضعة للتحكم وأي طريقة قياس ذات صلة. لا ترفض البرغي أو تقبله لمجرد اختلاف قياس واحد عن مدخل مُدوَّر في كتالوج مورّد.

في فحص استلام توضيحي، يقارن المفتش قطر الجسم المقاس بالقطر الاسمي ويُبلّغ عن عدم تطابق. فالمقاس الاسمي معرّف وليس نطاق السماحية الكامل. حدّد الميزة الخاضعة للتحكم والطبعة، وقِس في الموضع المسموح به، ثم قارن بالحدود المعمول بها. القياس الأساسي للبرغي يساعد على تحديد الميزة؛ لكنه لا يوفّر سماحية القبول الخاصة بها.

طول المسمار وطول اللولب واستثناءات المسامير القصيرة

يُقاس طول برغي رأس سداسي ثقيل عادي من الدرجة A325 من السطح السفلي المحمّل للرأس إلى نهاية البرغي، بالتوازي مع محور البرغي. ولا يُضاف ارتفاع الرأس إلى طول البرغي المحدد.

تعني سماحية التصنيع أيضًا أن الطول الكلي الفعلي قد يكون أقصر من الاسمي. ويُورد Swanson وRassati وLarson سماحية الطول التالية المستندة إلى ASME B18.2.6-2019 للبراغي ذات الأقطار الاسمية من 3/4 حتى 1 بوصة والأطوال الاسمية للبراغي التي لا تزيد على 6 بوصات:

تفاوت الطول المسموح: +0.00 / −0.19 بوصة.

لبرغي اسمي قطره 3/4 بوصة وطوله 2-3/4 بوصة ضمن تلك الفئة:

• الطول الاسمي تحت الرأس: 2.750 in.
• الحد الأدنى للطول وفق التفاوت المذكور: 2.750 − 0.190 = 2.560 in.
• الحد الأقصى للطول وفق التفاوت المذكور: 2.750 in.

هذا مثال يعتمد على القطر والطول، وليس تفاوتًا عامًا ينطبق على كل مقاس من A325. في جدول AISC المذكور، يتغير التفاوت السالب المسموح به باختلاف فئات القطر والطول الأخرى.

يُعد الطول مهمًا لأن البرغي المحدد يجب أن يوفر اشتباكًا كافيًا مع الصامولة وعلاقة مناسبة بين الجزء الملولب منه والمادة المتصلة. فالبرغي الذي يدخل في الفتحة ماديًا ليس بالضرورة بالطول الصحيح للتجميع المقصود.

لماذا لا يوضح طول السن الملولب الاسمي الطول الفعلي للساق

من الأخطاء الشائعة في الأبعاد المتعلقة بطول قلاووظ براغي الإنشاءات، والذي يُشار إليه عادةً بالرمز L_T.

بالنسبة لبرغي إنشائي ثقيل سداسي الرأس nominal 3/4-inch، يورد RCSC 2025 طول قلاووظ مرجعيًا قدره 1-3/8 inches وطول انتقال قلاووظ مرجعيًا قدره 1/4 inch. وهذه القيم مهمة، لكنها ليست تفاوتات مستقلة للمنتج النهائي.

توضح ورقة AISC Engineering Journal أن ASME B18.2.6 يستخدم الطول الكلي وطول قياس القبضة وطول الجسم كأبعاد ضابطة. وتساعد القيمة المنشورة L_T وطول الانتقال Y في تحديد هذه الضوابط.

باستخدام التعريفات الواردة في الورقة:

L_G,max = L_اسمي − L_T

L_B,min = L_G,max − Y

حيث:

• L_اسمي هو الطول الاسمي للمسمار تحت الرأس.
• L_T هو طول السن المرجعي.
• Y هو طول منطقة انتقال السن المرجعي.
• L_G,max هو الحد الأقصى المسموح لطول قياس منطقة القبضة.
• L_B,min هو الحد الأدنى المسموح لطول الجسم.

التمييز بين طول قياس منطقة القبضة وطول الجسم أمر جوهري. يرتبط طول قياس منطقة القبضة بالموضع الذي تصل إليه حلقة قياس السن عند نهاية السن. أما طول الجسم فيُعرَّف بالرجوع إلى نهاية الجسم كامل القطر، ويختلف وفق هندسة تصنيع السن المعمول بها.

تقع منطقة انتقال السن بين الجزء كامل الجسم والمنطقة الملولبة. وهي لا تعادل تلقائيًا لا الساق كاملة القطر المضمونة ولا مقطع السن المكتمل النمو.

نظرًا لأن L_T وY قيم مرجعية، فلا ينبغي للمفتش أن يتعامل مع قيمهما الاسمية على أنها أطوال تصنيع فعلية دقيقة، أو أن يطبّق عليها تفاوتًا مُبتكرًا بعلامة زائد/ناقص، أو أن يرفض مسمارًا لمجرد أن بداية الأسنان الظاهرة تختلف عن الرسم التوضيحي في الكتالوج. متطلبات الطول الضابطة المعمول بها هي المرجع الصحيح للقبول.

كما لا ينبغي خصم تفاوت الطول السالب الكلي مرة أخرى من L_G,max أو L_B,min المحسوبة باستخدام الطول الاسمي. فتلك الحدود الضابطة لها أساسها المحدد الخاص بها بالفعل.

يُشترط أن تكون بعض مسامير A325 القصيرة ملولبة بالكامل

A separate exception arises when the bolt is sufficiently short. ASME B18.2.6 includes configurations that are required to be fully threaded, with the applicable length threshold depending on diameter. RCSC 2025 Table 2.5 identifies a nominal 3/4-inch bolt of 1-3/4 inches or less as falling within this short-bolt category.

قد يُظهر البرغي في هذه الفئة جزءًا صغيرًا يبدو غير ملولب مباشرة أسفل الرأس، وذلك حسب الشكل الهندسي المسموح به وطريقة التصنيع. ولا يُعدّ هذا السطح الظاهر بالضرورة ساقًا موثوقة لتحمل الأحمال في التصميم الذي يستثني الأجزاء الملولبة. وتنصح RCSC المصممين في الوصلات القصيرة المتأثرة بافتراض أن مستويات القص تمر عبر الأجزاء الملولبة بدلًا من احتساب طول جسم غير مؤكد المتبقي.

تختلف حالة البراغي القصيرة القياسية هذه عن برغي A325T الذي يُطلب اختياريًا. تصف RCSC 2025 أحكامًا تكميلية لتكوينات Grade A325 الملولبة بالكامل حتى أربعة أضعاف القطر الاسمي، ويُشار إليها بعلامة T. وتناقش أيضًا أطوال الأسنان المطلوبة خصيصًا والتي تحمل تسمية S. يجب تأكيد التكوين المسموح به بدقة وعلامة التعريف المطلوبة وفقًا لإصدار منتج ASTM المحدد.

وبالتالي،, لا ينبغي تحديد أو استلام تكوينات A325 وA325T العادية وA325S الملولبة خصيصًا كما لو كان من المفترض أن تكون لها بالضرورة نفس هندسة الجسم غير الملولب. لا يخبر أي من علامة الدرجة أو القطر الاسمي المشتري بمقدار الساق القابل للاستخدام الذي سيتوفر في كل طول وتكوين.

قد يبدو استبدال قصير للمسمار صحيحًا من حيث الأبعاد، لكنه يزيل الساق الملساء المتوقعة عند مستوى القص. وقد روجعت قاعدة تسنين المسمار القصير وتصميم الوصلة كلٌّ على حدة. تحقق من انتقال التسنين الفعلي ومن تراكم مكوّنات التجميع مقابل فرضية القص المعتمدة قبل الإفراج. لا تغيّر حالة التسنين المحددة لمجرد تقليل عدد الأطوال المخزّنة.

لماذا لا تُثبت المطابقة الأبعادية تلقائيًا ملاءمة الوصلة

تتضح الأهمية الإنشائية لهذه الفروق البُعدية عندما يُصمَّم الاتصال بحيث تُستبعد أسنّة البراغي من مستوى القص.

A shear plane is a location where connected parts can transfer shear through the bolt. Depending on the applicable structural design provisions, the assumed bolt shear resistance may differ according to whether the shear plane intersects the threaded region. A design that assumes full-body bolt geometry at that plane must be supported by the actual geometry permitted for the specified bolt and assembly.

It is insufficient to look only at the nominal bolt length. Actual grip thickness, connected-ply arrangement, washer placement, bolt-length increments and the transition between the bolt body and threads all affect the situation.

Hypothetical example: a shear plane near the thread transition

Assume an ordinary, non-T, non-S Grade A325 heavy hex bolt with the following specified geometry:

The thread and transition reference values are from RCSC 2025 for the 3/4-inch structural bolt size. The grip and shear-plane location are deliberately assumed for this example; they are not measured project data.

First calculate the maximum grip-gaging length using the AISC dimensional relationship:

L_G,max = 2.750 − 1.375 = 1.375 in.

Then calculate the minimum body length:

L_B,min = 1.375 − 0.250 = 1.125 in.

The hypothetical shear plane is 1.200 inches from the head bearing surface, which is 0.075 inch farther along the bolt than the calculated minimum body length. Therefore, the applicable dimensional limits do not guarantee that every conforming bolt will have its full-diameter body extending beyond this assumed shear plane. The transition region may intersect it.

This result is a geometric warning, not a calculation of bolt capacity or a declaration that every manufactured bolt will have threads at exactly 1.200 inches. Individual bolts can have different actual body and transition dimensions within the permitted requirements.

The separate overall-length tolerance discussed earlier indicates that this nominal 2.750-inch bolt could be as short as 2.560 inches under the cited length category. That value must be checked when evaluating installation and nut engagement, but it must not be deducted a second time from the calculated L_G,max أو L_B,min control limits.

RCSC 2025 expressly treats potential thread-runout intersection with a shear plane conservatively. Its commentary explains that earlier editions treated certain transition-region intersections differently and that subsequent engineering evaluation supported the newer approach.

For this assumed joint, the correct result is not an invented shear-strength percentage or an automatic bolt rejection. It is a requirement for the responsible structural engineer to confirm the intended threads-included or threads-excluded design basis, the specified bolt configuration, and the actual geometry required to support that basis.

The example has not established that a complete 2-3/4-inch bolt assembly has sufficient exposed threads, proper nut engagement or installation clearance. Those are additional checks. The dimensions and calculations are illustrative, not a SUNHY product test or an approved connection design.

ما الذي يجب تحديده وفحصه قبل قبول مسامير A325

A useful purchase order should make it possible to identify the intended product, determine the correct dimensional basis and evaluate the delivered bolts without reconstructing the engineer’s assumptions.

The dimensional requirements should be clear before the shipment reaches the receiving-inspection stage.

For receiving inspection, begin with the actual purchase order and approved drawing. Check the product designation and the dimensional standard before selecting measurement limits. A dimensional reading should be compared with the requirement for that particular feature—body diameter, head geometry, under-head length or controlling thread/body geometry—rather than with a nearby nominal entry in a catalog.

If a dimension is outside its verified applicable limit, record the measurement, the relevant size and feature, and the governing acceptance reference for engineering or supplier disposition. Do not quietly replace the requirement with a more convenient supplier table. Equally, do not reject a product merely because an actual control dimension differs from a published reference dimension that has no independent tolerance.

Material and mechanical-property reports, applicable certificates, coating or assembly documentation, and dimensional inspection records serve different functions. The presence of one document does not prove the content of another. Required inspection frequency, sampling, testing and traceability should follow the governing specification and agreed purchase requirements rather than a generic checklist invented after delivery.

When a replacement bolt is requested, the RFQ should state whether the original joint requires a particular thread configuration or an unthreaded body at designated shear planes. A replacement with the same nominal diameter and length is not automatically equivalent for that engineering condition.

The practical distinction is straightforward: a dimensional chart identifies what to check; the applicable tolerance limits establish dimensional conformity; and the structural design determines whether that conforming bolt is suitable for the joint. Those three decisions should remain separate.

المراجع الفنية

ASME B18.2.6-2019, مثبتات للاستخدام في التطبيقات الإنشائية. Official standard identity and scope: ASME standard catalog.

ASTM F3125/F3125M-26, Standard Specification for High Strength Structural Bolts and Assemblies. Official scope and product classification: ASTM standard catalog.

Research Council on Structural Connections, مواصفات الوصلات الإنشائية باستخدام البراغي عالية المقاومة, June 5, 2025. In particular, the bolt-dimensional discussion and accompanying tables and commentary: RCSC published specification.

Swanson, J. A., Rassati, G. A., and Larson, C. M. (2020), Dimensional Tolerances and Length Determination of High-Strength Bolts, AISC Engineering Journal, 57(1), 3–31. AISC Engineering Journal article.

The cited public documents support the limited dimensional examples and technical explanations above. Formal acceptance should use the standards and project requirements governing the specific order, including the complete applicable dimensional tables and notes.