DIN 931 Là Gì? Bu Lông Ren Một Phần — Khi Nào Nên Dùng?

DIN 931 là gì?

DIN 931 là tiêu chuẩn Đức quy định cho bu lông lục giác ren lửng (ren một phần) — loại bu lông có một đoạn thân trơn không ren nằm sát dưới đầu lục giác, phần ren chỉ xuất hiện ở đoạn cuối thân. Đây là điểm khác biệt căn bản so với bu lông ren suốt, và cũng là lý do DIN 931 được dùng rộng rãi trong các kết cấu chịu lực.

Là nhà sản xuất bu lông ốc vít, Vật Tư Trường An cung cấp bu lông DIN 931 đầy đủ cấp bền và kích thước, gia công theo yêu cầu cho công trình, cơ khí và lắp ráp công nghiệp. Tư vấn nhanh qua hotline 0983 080 787.

Đặc điểm của bu lông ren một phần DIN 931

Cấu tạo "thân trơn + ren cuối" mang lại các ưu điểm kỹ thuật rõ rệt:

• •Đoạn thân trơn chịu cắt tốt: Phần thân trơn có đường kính danh nghĩa đầy đủ, không bị giảm tiết diện do rãnh ren, nên chịu lực cắt ngang (shear) tốt hơn nhiều so với đoạn ren.
• •Định vị chính xác: Thân trơn ăn khít vào lỗ khoan, đóng vai trò chốt định vị, giảm xê dịch giữa các chi tiết được ghép.
• •Truyền tải đều: Trong mối ghép kết cấu, lực được truyền qua thân trơn thay vì qua các đỉnh ren mỏng manh.
• •Bền mỏi cao hơn: Đoạn không ren ít tập trung ứng suất, phù hợp mối ghép chịu rung động, tải lặp.

Tương đương ISO 4014

DIN 931 hiện đã được hợp nhất vào tiêu chuẩn quốc tế ISO 4014. Hai tiêu chuẩn này về cơ bản tương đương nhau về hình học ren một phần, dung sai và kích thước đầu lục giác. Khi đọc bản vẽ kỹ thuật, ký hiệu "DIN 931" và "ISO 4014" thường được xem là thay thế được cho nhau với cùng một chi tiết bu lông ren lửng.

Phạm vi kích thước và chiều dài

Bu lông DIN 931 có dải kích thước rất rộng, đáp ứng từ cơ khí nhỏ đến kết cấu thép lớn:

• •Đường kính ren: phổ biến từ M5 đến M64 (một số nhà sản xuất làm tới M100).
• •Chiều dài thân: từ khoảng 40 mm đến 300 mm trở lên, tùy đường kính.
• •Nguyên tắc: chỉ những bu lông đủ dài mới làm ren lửng; bu lông quá ngắn buộc phải ren suốt (chuyển sang DIN 933).

Cấp bền và vật liệu

DIN 931 được sản xuất với nhiều cấp bền và vật liệu khác nhau:

• •Thép cacbon / hợp kim: cấp bền 4.8, 5.6, 8.8, 10.9, 12.9 — cấp 8.8 và 10.9 dùng nhiều nhất trong kết cấu.
• •Thép không gỉ (inox): A2 (SUS304) và A4 (SUS316) cho môi trường ẩm, ngoài trời, hóa chất.
• •Lớp mạ phủ: mạ kẽm điện phân, mạ kẽm nhúng nóng, nhuộm đen, geomet — tăng khả năng chống ăn mòn.

Cường độ chịu cắt theo cấp bền

Đoạn thân trơn của DIN 931 chịu lực cắt ngang (shear) tốt hơn đoạn ren, nhưng giá trị chịu cắt cho phép phụ thuộc trực tiếp vào giới hạn chảy của vật liệu — tức là vào cấp bền đã chọn (4.8, 5.6, 8.8, 10.9, 12.9...).

Theo lý thuyết bền dùng cho vật liệu dẻo như thép bu lông, tỷ lệ ứng suất cắt/giới hạn chảy nằm trong khoảng đã được kiểm chứng cơ học vật liệu:

• •Theo tiêu chí Tresca (ứng suất tiếp lớn nhất): ứng suất cắt cho phép ≈ 0.5 × giới hạn chảy (Rp0.2).
• •Theo tiêu chí Von Mises (năng lượng biến dạng), sát với số liệu thực nghiệm hơn: ứng suất cắt cho phép ≈ 0.577 × giới hạn chảy.

Tresca cho kết quả thận trọng hơn (ước lượng thấp hơn thực tế một chút), nên thường được ưu tiên trong thiết kế an toàn.

Nói cách khác, cấp bền càng cao — giới hạn chảy càng lớn — thì cường độ chịu cắt của đoạn thân trơn càng lớn theo tỷ lệ tương ứng. Đây là nguyên lý cơ học vật liệu dùng để ước tính sơ bộ; với mối ghép chịu tải quan trọng, cần tính toán chi tiết theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu (Eurocode 3, TCVN...) thay vì chỉ dựa vào công thức ước lượng này.

Bảng kích thước - chiều dài ren - ứng dụng

Tham khảo thêm dải sản phẩm tại trang bu lông Trường An để chọn đúng quy cách cho công trình.

Khi nào BẮT BUỘC dùng DIN 931?

Có những trường hợp kỹ thuật yêu cầu ren một phần chứ không thể thay bằng ren suốt:

• •Mối ghép chịu cắt (shear joint): mặt cắt ngang đi qua thân bu lông phải nằm ở đoạn thân trơn để chịu cắt tối ưu, không được cắt qua ren.
• •Lỗ định vị: khi cần thân bu lông ăn khít lỗ khoan để chống xê dịch, chống lệch tâm.
• •Kết cấu thép, mặt bích chịu tải nặng: tiêu chuẩn thi công thường chỉ định ren một phần để bảo đảm tiết diện chịu lực.
• •Mối ghép chịu rung, tải động: đoạn trơn giảm tập trung ứng suất, tăng tuổi thọ mỏi.

So sánh ngắn với DIN 933 (ren suốt)

Nói gọn: cần chịu cắt và định vị thì chọn DIN 931; cần siết sâu, chiều dài kẹp đa dạng thì chọn DIN 933.

Cách tính đoạn ren

Chiều dài ren b của DIN 931 phụ thuộc đường kính d và tổng chiều dài L:

• •L ≤ 125 mm: b = 2 × d + 6 mm
• •125 mm < L ≤ 200 mm: b = 2 × d + 12 mm
• •L > 200 mm: b = 2 × d + 25 mm

Ví dụ bu lông M16 dài 100 mm: b = 2 × 16 + 6 = 38 mm ren. Đoạn thân trơn còn lại = 100 − 38 = 62 mm. Từ công thức này, kỹ sư xác định được vị trí mặt cắt chịu lực nằm trong đoạn trơn hay đoạn ren để chọn chiều dài bu lông cho đúng.

Đặt hàng bu lông DIN 931 tại Trường An

Vật Tư Trường An là nhà sản xuất bu lông ốc vít, cung cấp DIN 931 đủ cấp bền 4.8 đến 12.9, inox A2/A4, mạ kẽm các loại, gia công kích thước theo bản vẽ. Xem danh mục bu lông hoặc gọi ngay hotline 0983 080 787 để được báo giá và tư vấn kỹ thuật chọn đúng loại ren cho mối ghép của bạn. Xem thêm chi tiết dung sai và kích thước tại Tiêu Chuẩn ISO 4014/4017 Bu Lông Lục Giác Quốc Tế.