Diferența și aplicarea șuruburilor de înaltă rezistență și șuruburilor obișnuite
Șuruburile de înaltă rezistență și șuruburile obișnuite sunt două tipuri de elemente de fixare utilizate în diferite aplicații.
Iată o comparație a diferențelor lor și a aplicațiilor tipice:
Rezistenţă: Șuruburile de înaltă rezistență sunt proiectate pentru a avea o rezistență la tracțiune și rezistență la forfecare semnificativ mai mari în comparație cu șuruburile obișnuite. Sunt fabricate din oțel aliat și sunt supuse unor procese specializate de tratament termic pentru a le spori rezistența. Șuruburile obișnuite, pe de altă parte, au o rezistență mai mică și sunt de obicei fabricate din carbonprelucrarea oțelului.
Marcaje: șuruburile de înaltă rezistență au adesea marcaje pe cap pentru a indica gradul sau clasa de rezistență. Aceste marcaje ajută la identificarea specificațiilor șurubului, cum ar fi rezistența la tracțiune și proprietățile materialului. Șuruburile obișnuite nu au de obicei marcaje specifice legate de rezistență.
Instalare: Șuruburile de înaltă rezistență necesită proceduri precise de instalare pentru a obține rezistența și performanța dorite. Ele sunt adesea utilizate în aplicații în care integritatea structurală și capacitatea portantă sunt critice. Metodele de instalare pentru șuruburi de înaltă rezistență implică de obicei utilizarea cheilor dinamometrice calibrate sau a echipamentelor de tensionare hidraulice pentru a atinge preîncărcarea specificată. Șuruburile obișnuite sunt în general mai ușor de instalat și nu necesită echipament specializat sau control al cuplului.
Aplicații: șuruburile de înaltă rezistență sunt utilizate în mod obișnuit în construcții, proiecte de infrastructură, poduri, clădiri și alte aplicații în care sunt de așteptat sarcini mari sau niveluri ridicate de solicitare. Ele sunt esențiale pentru îmbinarea elementelor structurale din oțel, cum ar fi grinzi, stâlpi și ferme. Șuruburile obișnuite își găsesc utilizare în aplicații mai puțin solicitante, inclusivpiese de mașini cncansamblu de mobilier, componente auto, conexiuni nestructurale și prindere de uz general.
Standarde: șuruburile de înaltă rezistență sunt adesea fabricate și specificate conform standardelor din industrie, cum ar fi ASTM A325 și ASTM A490 în Statele Unite. Aceste standarde definesc cerințele materialelor, proprietățile mecanice, dimensiunile și procedurile de instalare pentru șuruburi de înaltă rezistență. Șuruburile obișnuite urmează de obicei standarde mai generale, cum ar fi ASTM A307, care acoperă o gamă mai largă de aplicații și cerințe de rezistență mai scăzute.
Ce sunt șuruburile de înaltă rezistență?
High-Strength Friction Grip Bolt , traducerea literală în engleză este: șurub de pre-strângere cu frecare de înaltă rezistență, abrevierea engleză: HSFG. Se poate observa că șuruburile de înaltă rezistență menționate în construcția noastră chineză sunt abrevierile șuruburilor de preîncărcare cu frecare de înaltă rezistență. În comunicarea zilnică, cuvintele „Friction” și „Grip” sunt menționate doar pe scurt, dar mulți ingineri și tehnicieni au înțeles greșit definiția de bază a șuruburilor de înaltă rezistență.
Neînțelegerea una:
Șuruburile cu un grad de material care depășește 8,8 sunt „șuruburi de înaltă rezistență”?
Diferența de bază dintre șuruburile de înaltă rezistență și șuruburile obișnuite nu este rezistența materialului utilizat, ci forma forței. Esența este dacă să aplicați preîncărcare și să folosiți frecare statică pentru a rezista la forfecare.
De fapt, șuruburile de înaltă rezistență (HSFG BOLT) menționate în standardul britanic și standardul american sunt doar 8.8 și 10.9 (BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490), în timp ce șuruburile obișnuite includ 4.6, 5.6, 8.8, 10.9, 12,9, etc. (BS 3692 11 Tabelul 2); se poate observa că rezistența materialului nu este cheia pentru a distinge șuruburile de înaltă rezistență de șuruburile obișnuite.
Înțelegerea corectă a „puterii înalte”, unde este puterea
Conform GB50017, calculați rezistența la tracțiune și forfecare a unui singur șurub obișnuit (Tip B) de grad 8,8 și șurub de înaltă rezistență de grad 8,8.
Prin calcul, putem observa că sub aceeași notă, proiectarea șiservice cnc aluminiuvalorile rezistenței la tracțiune și rezistența la forfecare ale șuruburilor obișnuite sunt mai mari decât cele ale șuruburilor de înaltă rezistență.
Deci, unde este „puternicul” șuruburilor de înaltă rezistență?
Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să începem cu starea de lucru de proiectare a celor două șuruburi, să studiem legea deformării elastic-plastice și să înțelegem starea limită în momentul eșecului de proiectare.
Curbele de efort-deformare ale șuruburilor obișnuite și ale șuruburilor de înaltă rezistență în condiții de lucru
Stare limită la eșecul de proiectare
Șuruburi obișnuite: deformarea plastică a șurubului în sine depășește permisiunea de proiectare, iar șurubul este deteriorat prin forfecare.
Pentru conexiunea cu șuruburi obișnuite, va avea loc o alunecare relativă între plăcile de legătură înainte ca forța de forfecare să înceapă să suporte, iar apoi tija șurubului și contactul plăcii de legătură, are loc deformarea elastic-plastică și forța de forfecare este suportată.
Șuruburi de înaltă rezistență: frecarea statică dintre suprafețele efective de frecare este depășită și are loc deplasarea relativă a celor două plăci de oțel, care este considerată a fi deteriorată din considerente de proiectare.
În conexiunea cu șuruburi de înaltă rezistență, forța de frecare suportă mai întâi forța de forfecare. Când sarcina crește până la punctul în care forța de frecare nu este suficientă pentru a rezista forței tăietoare, forța de frecare statică este depășită și are loc alunecarea relativă a plăcii de legătură (starea limită). Cu toate acestea, deși este deteriorată în acest moment, tija șurubului este în contact cu placa de conectare și poate folosi în continuare propria sa deformare elastic-plastică pentru a rezista forței tăietoare.
Neînțelegere 2:
Capacitatea portantă a șuruburilor de înaltă rezistență este mai mare decât cea a șuruburilor obișnuite. Este „putere mare”?
Din calculul unui singur șurub se poate observa că rezistența de proiectare a șuruburilor de mare rezistență la tensiune și forfecare este mai mică decât cea a șuruburilor obișnuite. Esența sa de înaltă rezistență este: în timpul funcționării normale, nodurile nu au voie să aibă nicio alunecare relativă, adică deformația elastic-plastică este mică, iar rigiditatea nodului este mare.
Se poate observa că, în cazul unei sarcini nod de proiectare dată, un nod proiectat cu șuruburi de înaltă rezistență poate să nu economisească neapărat numărul de șuruburi utilizate, dar are o deformare mică, rigiditate ridicată și rezervă mare de siguranță. Este potrivit pentru grinzile principale și alte locații care necesită o rigiditate mare a nodurilor și se conformează principiului de proiectare seismică de bază „noduri puternice, elemente slabe”.
Rezistența șuruburilor de înaltă rezistență nu constă în valoarea de proiectare a propriei capacități portante, ci în rigiditatea ridicată a nodurilor de proiectare, performanța ridicată de siguranță și rezistența puternică la deteriorare.
Comparație între șuruburi de înaltă rezistență și șuruburi obișnuite
Șuruburile obișnuite și șuruburile de înaltă rezistență sunt foarte diferite în metodele de inspecție a construcțiilor datorită principiilor lor diferite de proiectare.
Cerințele de performanță mecanică ale șuruburilor obișnuite de aceeași calitate sunt puțin mai mari decât cele ale șuruburilor de înaltă rezistență, dar șuruburile de înaltă rezistență au o cerință mai mare de acceptare pentru energia de impact decât șuruburile obișnuite.
Marcarea șuruburilor obișnuite și a șuruburilor de înaltă rezistență este metoda de bază pentru identificarea la fața locului a șuruburilor de aceeași calitate. Deoarece valorile calculate pentru valoarea cuplului șuruburilor de înaltă rezistență în standardele britanice și americane nu sunt aceleași, este, de asemenea, necesar să se identifice șuruburile celor două standarde.
Șuruburi de înaltă rezistență: (M24, L60, grad 8.8)
Șuruburi obișnuite: (M24, L60, grad 8.8)
Se poate observa că șuruburile obișnuite reprezintă aproximativ 70% din prețul șuruburilor de înaltă rezistență. În combinație cu compararea cerințelor lor de acceptare, se poate concluziona că partea premium ar trebui să asigure performanța de energie de impact (rezistență) a materialului.
Rezuma
Pentru o problemă aparent simplă, nu este o chestiune simplă să ai o înțelegere profundă, cuprinzătoare și corectă a esenței ei. Definiția, sensul și diferența profundă dintre șuruburile de înaltă rezistență și șuruburile obișnuite sunt premisa de bază pentru ca noi să înțelegem corect, să folosim șuruburi de înaltă rezistență și să realizăm managementul construcției.
Vedere:
1) Într-adevăr, în unele cărți cu structuri de oțel se precizează că șuruburile de înaltă rezistență se referă la șuruburi a căror rezistență depășește 8,8 grade. Din acest punct de vedere, în primul rând, standardele anglo-americane nu îl susțin și nu există o definiție a „puternic” și „slab” pentru un anumit nivel de forță. În al doilea rând, nu îndeplinește „șuruburile de înaltă rezistență” menționate în lucrarea noastră.
2) Pentru comoditatea comparației, solicitarea grupurilor complexe de șuruburi nu este luată în considerare aici.
3) Forța de susținere a șurubului este, de asemenea, luată în considerare în proiectarea șurubului de înaltă rezistență care poartă presiunea, care va fi introdusă în detaliu în următoarea „Comparație a șuruburilor de înaltă rezistență de tip cu presiune și frecare”.
Cât de multe știi despre șuruburile de înaltă rezistență?
Numele complet al șuruburilor de înaltă rezistență în producție se numește pereche de conectare cu șuruburi de înaltă rezistență și, în general, nu este denumit șuruburi de înaltă rezistență pe scurt.
În funcție de caracteristicile de instalare, se împarte în: șuruburi cu cap hexagonal mare și șuruburi de forfecare torsiune. Printre acestea, tipul de forfecare de torsiune este folosit doar la nivelul 10.9.
În funcție de gradul de performanță al șuruburilor de înaltă rezistență, acesta este împărțit în: 8.8 și 10.9. Printre acestea, există doar șuruburi mari hexagonale de înaltă rezistență în gradul 8.8. În metoda de marcare, numărul înainte de virgulă zecimală indică rezistența la tracțiune după tratamentul termic; numărul de după virgulă zecimală indică raportul de curgere, adică raportul dintre valoarea măsurată a limitei de curgere și valoarea măsurată a rezistenței la tracțiune finală. . Gradul 8.8 înseamnă că rezistența la tracțiune a arborelui șurubului nu este mai mică de 800MPa, iar raportul de curgere este de 0,8; Gradul 10,9 înseamnă că rezistența la tracțiune a arborelui șurubului nu este mai mică de 1000MPa, iar raportul de curgere este de 0,9.
Diametrele șuruburilor de înaltă rezistență în proiectarea structurală includ în general M16/M20/M22/M24/M27/M30, dar M22/M27 este seria de alegere a doua, iar M16/M20/M24/M30 este alegerea principală în circumstanțe normale.
În ceea ce privește proiectarea la forfecare, șuruburile de înaltă rezistență sunt împărțite în: tipul de rulment de presiune a șuruburilor de înaltă rezistență și tipul de frecare a șuruburilor de înaltă rezistență, conform cerințelor de proiectare.
Capacitatea portantă a tipului de frecare depinde de coeficientul anti-alunecare al suprafeței de frecare a transmisiei forței și de numărul de suprafețe de frecare. Coeficientul de frecare al ruginii roșii după sablare (împușcare) este cel mai mare, dar este foarte afectat de nivelul construcției în ceea ce privește funcționarea efectivă. Multe unități de supraveghere Toate au ridicat dacă standardul poate fi coborât pentru a asigura calitatea proiectului.
Capacitatea portantă a tipului de presiune depinde de valoarea minimă a capacității de forfecare a șurubului și de capacitatea portantă de presiune a șurubului. În cazul unei singure suprafețe de conectare, capacitatea de forfecare a tipului de frecare M16 este de 21,6-45,0 kN, în timp ce capacitatea de forfecare a tipului de rulment de presiune M16 este de 39,2-48,6 kN, iar performanța este mai bună decât cea a tip de frecare.
În ceea ce privește instalarea, procesul de tip purtător de presiune este mai simplu, iar suprafața de conectare trebuie doar curățată de ulei și rugina plutitoare. Capacitatea portantă la tracțiune de-a lungul direcției arborelui este foarte interesantă în codul structurii de oțel. Valoarea de proiectare a tipului de frecare este egală cu 0,8 ori forța de pretensionare, iar valoarea de proiectare a tipului de presiune este egală cu aria efectivă a șurubului înmulțită cu valoarea de proiectare a rezistenței la tracțiune a materialului. Se pare că există o mare diferență, de fapt, cele două valori sunt practic aceleași.
Când se suportă forța de forfecare și forța de tracțiune în direcția axei tijei în același timp, tipul de frecare necesită ca raportul dintre forța de forfecare suportată de șurub și capacitatea de forfecare plus suma raportului de efort al forței axiale suportate. de șurub la capacitatea de tracțiune este mai mică de 1,0, iar tipul de presiune necesită. Este suma pătratului raportului dintre forța de forfecare și capacitatea de forfecare a șurubului plus pătratul raportului dintre forța axială și capacitatea de tracțiune a șurubului este mai mic de 1,0, adică sub aceeași combinație de sarcină, același diametru al rulmentului Rezerva de siguranță a designului șuruburilor de înaltă rezistență este mai mare decât cel al șuruburilor de înaltă rezistență de tip frecare.
Având în vedere că sub acțiunea repetată a cutremurelor puternice, suprafața de frecare a conexiunii se poate defecta, iar capacitatea de forfecare în acest moment depinde încă de capacitatea de forfecare a șurubului și de capacitatea de presiune a plăcii. Prin urmare, codul seismic stipulează capacitatea finală de forfecare a șuruburilor de înaltă rezistență formula de calcul al capacității portante.
Deși tipul de rulment de presiune are un avantaj în valoarea de proiectare, deoarece aparține tipului de eșec prin forfecare-compresie, găurile pentru șuruburi sunt găuri pentru șuruburi de tip poros, similare cu șuruburile obișnuite, iar deformația sub sarcină este mult mai mare decât cea a tipul de frecare, astfel încât șuruburile de înaltă rezistență suportă presiune. Tipul este utilizat în principal pentru conexiuni ale componentelor neseismice, conexiuni ale componentelor de sarcină nedinamică și componente nerepetitive conexiuni.
Stările limită normale de serviciu ale acestor două tipuri sunt, de asemenea, diferite:
Conexiunea de tip frecare se referă la alunecarea relativă a suprafeței de frecare a conexiunii sub combinația de bază de sarcini;
Racordul de presiune se referă la alunecarea relativă între piesele de legătură sub combinația standard de sarcină;
Șurub comun
1. Șuruburile obișnuite sunt împărțite în trei tipuri: A, B și C. Primele două sunt șuruburi rafinate, mai puțin utilizate. În general, șuruburile obișnuite se referă la șuruburi obișnuite de nivel C.
2. În unele conexiuni temporare și conexiuni care trebuie dezasamblate, se folosesc în mod obișnuit șuruburi obișnuite de nivel C. Șuruburile comune utilizate în mod obișnuit în structurile de construcții sunt M16, M20, M24. Unele șuruburi brute din industria mecanică pot avea un diametru relativ mare și sunt folosite în scopuri speciale.
Șuruburi de înaltă rezistență
3. Materialul șuruburilor de înaltă rezistență este diferit de șuruburile obișnuite. Șuruburile de înaltă rezistență sunt utilizate în general pentru conexiuni permanente. Utilizate în mod obișnuit sunt M16 ~ M30. Performanța șuruburilor supradimensionate de înaltă rezistență este instabilă și trebuie utilizată cu precauție.
4. Conexiunea cu șuruburi a componentelor principale ale structurii clădirii este în general conectată prin șuruburi de înaltă rezistență.
5. Șuruburile de înaltă rezistență livrate de fabrică nu sunt clasificate în tip rulment de presiune sau tip frecare.
6. Sunt șuruburi de înaltă rezistență de tip frecare sau șuruburi de înaltă rezistență care poartă presiune? De fapt, există o diferență în metoda de calcul al proiectării:
1) Pentru șuruburile de înaltă rezistență de tip frecare, alunecarea între plăci este considerată starea limită a capacității portante.
2) Pentru șuruburile de înaltă rezistență care poartă presiune, alunecarea dintre plăci este considerată stare limită de utilizare normală, iar defecțiunea conexiunii este considerată starea limită a capacității portante.
7. Șuruburile de înaltă rezistență de tip frecare nu pot oferi un joc complet potențialului șuruburilor. În aplicațiile practice, șuruburile de înaltă rezistență de tip frecare ar trebui utilizate pentru structuri foarte importante sau structuri supuse la sarcini dinamice, în special atunci când sarcina provoacă stres invers. În acest moment, potențialul șurubului neutilizat poate fi folosit ca rezervă de siguranță. În alte locuri, ar trebui folosite șuruburi de înaltă rezistență care poartă presiune pentru a reduce costul.
Diferența dintre șuruburi obișnuite și șuruburi de înaltă rezistență
8. Șuruburile obișnuite pot fi refolosite, dar șuruburile de înaltă rezistență nu pot fi reutilizate.
9. Șuruburile de înaltă rezistență sunt în general realizate din oțel de înaltă rezistență (oțel nr. 45 (8,8s), 20MmTiB (10,9S), care sunt șuruburi precomprimate. Tipul de frecare folosește o cheie dinamometrică pentru a aplica precomprimarea specificată și tipul de presiune deșurubează capul de floare de prun. Bolturile obișnuite sunt în general realizate din oțel obișnuit (Q235) și au nevoie doar să fie strâns.
10. Șuruburile obișnuite sunt în general de gradul 4.4, gradul 4.8, gradul 5.6 și gradul 8.8. Șuruburile de înaltă rezistență sunt în general de gradul 8.8 și gradul 10.9, dintre care gradul 10.9 este majoritatea.
11. Găurile pentru șuruburi ale șuruburilor obișnuite nu sunt neapărat mai mari decât cele ale șuruburilor de înaltă rezistență. De fapt, șuruburile obișnuite au găuri pentru șuruburi relativ mici.
12. Găurile pentru șuruburi ale șuruburilor obișnuite ale claselor A și B sunt, în general, cu doar 0,3 ~ 0,5 mm mai mari decât șuruburile. Găurile pentru șuruburi din clasa C sunt în general cu 1,0 ~ 1,5 mm mai mari decât șuruburile.
13. Șuruburile de înaltă rezistență de tip frecare transmit sarcini prin frecare, astfel încât diferența dintre tija șurubului și orificiul șurubului poate ajunge la 1,5-2,0 mm.
14. Caracteristicile de transmitere a forței ale șuruburilor de înaltă rezistență care poartă presiune sunt pentru a se asigura că, în condiții normale de utilizare, forța de forfecare nu depășește forța de frecare, care este aceeași cu cea a șuruburilor de înaltă rezistență de tip frecare. Când sarcina crește din nou, va avea loc o alunecare relativă între plăcile de legătură, iar conexiunea se bazează pe rezistența la forfecare a șurubului și pe presiunea peretelui găurii pentru a transmite forța, care este aceeași cu cea a șuruburilor obișnuite, deci diferența dintre șurub și orificiul șurubului este puțin mai mică, 1,0-1,5 mm.
Anebon aderă la principiul „cinstit, harnic, întreprinzător, inovator” pentru a dobândi noi soluții în mod continuu. Anebon consideră perspectivele, succesul ca succesul său personal. Lăsați Anebon să construiască un viitor prosper mână în mână pentru piese prelucrate din alamă și piese CNC din titan complexe / accesorii de ștanțare. Anebon are acum o aprovizionare cuprinzătoare de bunuri, precum și prețul de vânzare este avantajul nostru. Bine ați venit să vă întrebați despre produsele Anebon.
Trending Products China CNC Machining Part și Precision Part, dacă vreunul dintre aceste articole vă interesează, vă rugăm să ne anunțați. Anebon va fi încântat să vă ofere o cotație după primirea specificațiilor detaliate. Anebon are inginerii noștri specialiști în cercetare și dezvoltare pentru a îndeplini oricare dintre cerințe. Anebon așteaptă cu nerăbdare să primească întrebările dumneavoastră în curând și speră să aibă șansa de a lucra împreună cu dumneavoastră în viitor. Bine ați venit să aruncați o privire asupra organizației Anebon.
Ora postării: 01-jun-2023