Cıvata Sıkma Torku Nasıl Hesaplanır? Ön Gerilme ve K Faktörü

Bir cıvatanın sıkılması, aslında bir yayın gerilmesidir: sıkma sırasında cıvata uzar ve birleştirdiği parçaları sıkıştıran bir kuvvet, yani ön gerilme (preload) oluşturur. Tork, bu ön gerilmeyi dolaylı olarak kontrol etmenin pratik yoludur.

Temel formül

T = K × F × d

• T: Sıkma torku (N·mm; /1000 ile Nm)
• K: Somun faktörü (sürtünme koşuluna bağlı)
• F: İstenen ön gerilme kuvveti (N)
• d: Cıvata nominal çapı (mm)

Ön gerilme kuvveti nasıl bulunur?

Genel kural olarak ön gerilme, cıvatanın akma yükünün %60-80'i kadar seçilir. Akma yükü = Rp0,2 × As. As, gerilme kesit alanıdır ve kaba dişli metrik cıvatada As = 0,7854 × (d − 0,9382 × P)² ile hesaplanır (P: diş adımı).

Örnek: M10 8.8 cıvata

• P = 1,5 mm → As = 0,7854 × (10 − 1,407)² = 58 mm²
• Rp0,2 = 640 MPa → akma yükü = 640 × 58 = 37.120 N
• Ön gerilme %70 → F = 25.984 N ≈ 26 kN
• Galvaniz kuru yüzey için K = 0,20
• T = 0,20 × 25.984 × 10 / 1000 ≈ 52 Nm

K faktörü neden önemli?

Aynı torkla sıkılan iki cıvata, farklı sürtünme koşullarında çok farklı ön gerilme verebilir. Tork enerjisinin yaklaşık %90'ı sürtünmeyi yener, yalnızca %10'u cıvatayı uzatır. Yağlı bir cıvata K = 0,15 ile kuru bir cıvatadan %25-30 daha fazla ön gerilme sağlar. Bu yüzden tork değerleri, kaplama ve yağlama koşuluyla birlikte verilmelidir.

Sık yapılan hatalar

• Katalog tork değerini farklı kaplama ve yağlama için aynen uygulamak
• Tork anahtarını kalibre etmemek (yılda en az bir kez)
• Sıkmayı tek seferde yapmak; çok cıvatalı flanşlarda çapraz ve kademeli sıkma gerekir
• Yeniden kullanılan cıvatalarda ön gerilmenin değiştiğini unutmak

Güvenlik kritik bağlantılarda

Taşıt, basınçlı kap ve yapısal bağlantılarda tork yöntemi yerine tork-açı veya akma kontrollü sıkma tercih edilir; bu yöntemler ön gerilmenin sürtünmeye bağımlılığını azaltır. Sitemizdeki tork hesaplayıcı hızlı bir ön tasarım aracıdır; kesin değerler için uygulama mühendisliği desteğimizden yararlanabilirsiniz.