Yüksek mukavemetli cıvatalar ile sıradan cıvataların farkı ve uygulaması
Yüksek mukavemetli cıvatalar ve sıradan cıvatalar, çeşitli uygulamalarda kullanılan iki tip bağlantı elemanıdır.
İşte farklılıklarının ve tipik uygulamalarının bir karşılaştırması:
Kuvvet: Yüksek mukavemetli cıvatalar, sıradan cıvatalara kıyasla önemli ölçüde daha yüksek çekme mukavemetine ve kesme mukavemetine sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Alaşımlı çelikten yapılmışlardır ve güçlerini arttırmak için özel ısıl işlem süreçlerinden geçerler. Sıradan cıvatalar ise daha düşük mukavemete sahiptir ve genellikle karbondan yapılır.işleme çeliği.
İşaretler: Yüksek mukavemetli cıvataların başlarında genellikle kalitelerini veya mukavemet sınıflarını belirten işaretler bulunur. Bu işaretler cıvatanın çekme mukavemeti ve malzeme özellikleri gibi özelliklerini tanımlamaya yardımcı olur. Sıradan cıvataların genellikle mukavemetle ilgili özel işaretleri yoktur.
Kurulum: Yüksek mukavemetli cıvataların istenilen mukavemet ve performansa ulaşabilmesi için hassas montaj prosedürleri gerekir. Genellikle yapısal bütünlüğün ve yük taşıma kapasitesinin kritik olduğu uygulamalarda kullanılırlar. Yüksek mukavemetli cıvatalara yönelik kurulum yöntemleri, belirtilen ön yükü elde etmek için genellikle kalibre edilmiş tork anahtarlarının veya hidrolik gerdirme ekipmanının kullanılmasını içerir. Sıradan cıvataların takılması genellikle daha kolaydır ve özel ekipman veya tork kontrolü gerektirmez.
Uygulamalar: Yüksek mukavemetli cıvatalar genellikle inşaat, altyapı projeleri, köprüler, binalar ve ağır yüklerin veya yüksek gerilim seviyelerinin beklendiği diğer uygulamalarda kullanılır. Kirişler, kolonlar ve kafes kirişler gibi yapısal çelik elemanların birleştirilmesi için gereklidirler. Sıradan cıvatalar daha az zorlu uygulamalarda kullanım alanı bulur:cnc makine parçalarımobilya montajı, otomotiv bileşenleri, yapısal olmayan bağlantılar ve genel amaçlı sabitleme.
Standartlar: Yüksek mukavemetli cıvatalar genellikle Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ASTM A325 ve ASTM A490 gibi endüstri standartlarına göre üretilir ve belirlenir. Bu standartlar, yüksek mukavemetli cıvatalar için malzeme gereksinimlerini, mekanik özellikleri, boyutları ve montaj prosedürlerini tanımlar. Sıradan cıvatalar genellikle daha geniş bir uygulama yelpazesini ve daha düşük mukavemet gereksinimlerini kapsayan ASTM A307 gibi daha genel standartları takip eder.
Yüksek mukavemetli cıvatalar nelerdir?
Yüksek Mukavemetli Sürtünme Kavrama Cıvatası, İngilizce birebir çevirisi: yüksek mukavemetli sürtünme ön sıkma cıvatası, İngilizce kısaltması: HSFG. Çin yapımımızda bahsedilen yüksek mukavemetli cıvataların, yüksek mukavemetli sürtünmeli ön yükleme cıvatalarının kısaltmaları olduğu görülmektedir. Günlük iletişimde "Sürtünme" ve "Kavrama" sözcüklerinden yalnızca kısaca bahsedilmektedir, ancak birçok mühendis ve teknisyen yüksek dayanımlı cıvataların temel tanımını yanlış anlamıştır.
Birini yanlış anlamak:
Malzeme kalitesi 8,8'i aşan cıvatalar "yüksek mukavemetli cıvatalar" mıdır?
Yüksek mukavemetli cıvatalarla sıradan cıvatalar arasındaki temel fark, kullanılan malzemenin gücü değil, kuvvetin biçimidir. Önemli olan, ön yükün uygulanıp uygulanmayacağı ve kesmeye karşı direnç için statik sürtünmenin kullanılıp kullanılmayacağıdır.
Aslında, İngiliz standardında ve Amerikan standardında bahsedilen yüksek mukavemetli cıvatalar (HSFG BOLT) yalnızca 8.8 ve 10.9'dur (BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490), sıradan cıvatalar ise 4.6, 5.6, 8.8, 10.9, 12.9, vb. (BS 3692 11 Tablo 2); yüksek mukavemetli cıvataları sıradan cıvatalardan ayırmanın anahtarının malzemenin mukavemeti olmadığı görülebilir.
“Yüksek mukavemet”in doğru anlaşılması, mukavemetin nerede olduğu
GB50017'ye göre, tek bir sıradan cıvatanın (Tip B) 8,8 dereceli ve yüksek mukavemetli 8,8 dereceli cıvatanın çekme ve kesme mukavemetini hesaplayın.
Hesaplama yoluyla, aynı sınıf altında tasarım vealüminyum cnc servisiSıradan cıvataların çekme ve kesme mukavemeti değerleri yüksek mukavemetli cıvatalara göre daha yüksektir.
Peki yüksek mukavemetli cıvataların "güçlü" yanı nerede?
Bu soruyu cevaplamak için iki cıvatanın tasarım çalışma durumuyla başlamak, elastik-plastik deformasyon yasasını incelemek ve tasarım başarısızlığı anında sınır durumunu anlamak gerekir.
Sıradan cıvataların ve yüksek mukavemetli cıvataların çalışma koşulları altında gerilme-gerinim eğrileri
Tasarım başarısızlığında sınır durumu
Sıradan cıvatalar: Vidanın plastik deformasyonu tasarım toleransını aşar ve vida kesilme nedeniyle hasar görür.
Sıradan cıvata bağlantısı için, kesme kuvveti uygulanmaya başlamadan önce bağlantı plakaları arasında göreceli kayma meydana gelir ve daha sonra cıvata çubuğu ve bağlantı plakası teması, elastik-plastik deformasyon meydana gelir ve kesme kuvvetine katlanır.
Yüksek mukavemetli cıvatalar: Etkili sürtünme yüzeyleri arasındaki statik sürtünme aşılır ve iki çelik plakanın göreceli yer değiştirmesi meydana gelir, bu da tasarım hususlarında hasar olarak kabul edilir.
Yüksek mukavemetli cıvata bağlantısında öncelikle sürtünme kuvveti kesme kuvvetini taşır. Yük, sürtünme kuvvetinin kesme kuvvetine karşı koyamayacağı noktaya kadar arttığında, statik sürtünme kuvveti aşılır ve bağlantı plakasında göreceli kayma meydana gelir (sınır durumu). Ancak bu sırada hasar görmüş olmasına rağmen cıvata çubuğu bağlantı plakasıyla temas halindedir ve kesme kuvvetine dayanmak için kendi elastik-plastik deformasyonunu hâlâ kullanabilir.
Yanlış anlama 2:
Yüksek mukavemetli cıvataların taşıma kapasitesi sıradan cıvatalardan daha yüksektir. “Yüksek güç” mü?
Tek bir cıvatanın hesaplanmasından, yüksek mukavemetli cıvataların çekme ve kesme durumunda tasarım dayanımının sıradan cıvatalara göre daha düşük olduğu görülebilir. Yüksek mukavemetli özü şudur: normal çalışma sırasında düğümlerin herhangi bir göreceli kaymasına izin verilmez, yani elastik-plastik deformasyon küçüktür ve düğüm sertliği büyüktür.
Belirli bir tasarım düğüm yükü durumunda, yüksek mukavemetli cıvatalarla tasarlanan bir düğümün, kullanılan cıvata sayısından tasarruf etmeyebileceği, ancak küçük deformasyona, yüksek rijitliğe ve yüksek güvenlik rezervine sahip olduğu görülebilir. Ana kirişler ve yüksek düğüm sertliği gerektiren diğer yerler için uygundur ve "güçlü düğümler, zayıf elemanlar" şeklindeki temel sismik tasarım ilkesine uygundur.
Yüksek mukavemetli cıvataların gücü, kendi taşıma kapasitesinin tasarım değerinde değil, tasarım düğümlerinin yüksek sertliğinde, yüksek güvenlik performansında ve hasara karşı güçlü direncinde yatmaktadır.
Yüksek mukavemetli cıvataların ve sıradan cıvataların karşılaştırılması
Sıradan cıvatalar ve yüksek mukavemetli cıvatalar, farklı tasarım ilkeleri nedeniyle yapı denetim yöntemlerinde çok farklıdır.
Aynı kalitedeki sıradan cıvataların mekanik performans gereksinimleri, yüksek mukavemetli cıvatalardan biraz daha yüksektir, ancak yüksek mukavemetli cıvataların, darbe enerjisi açısından sıradan cıvatalara göre bir kabul gereksinimi daha vardır.
Sıradan cıvataların ve yüksek mukavemetli cıvataların işaretlenmesi, aynı kalitedeki cıvataların yerinde tanımlanması için temel yöntemdir. İngiliz ve Amerikan standartlarında yüksek mukavemetli cıvataların tork değeri için hesaplanan değerler aynı olmadığından iki standardın cıvatalarının da tanımlanması gerekmektedir.
Yüksek mukavemetli cıvatalar: (M24, L60, derece 8.8)
Sıradan cıvatalar: (M24, L60, derece 8.8)
Sıradan cıvataların yüksek mukavemetli cıvataların fiyatının yaklaşık %70'i olduğu görülmektedir. Kabul gerekliliklerinin karşılaştırılması ile birleştirildiğinde, premium kısmın malzemenin darbe enerjisi (tokluk) performansını sağlayacak şekilde olması gerektiği sonucuna varılabilir.
Özetle
Basit gibi görünen bir sorunun özünü derinlemesine, kapsamlı ve doğru bir şekilde anlamak basit bir mesele değildir. Yüksek mukavemetli cıvatalarla sıradan cıvatalar arasındaki tanım, anlam ve derin fark, yüksek mukavemetli cıvataları doğru anlamamız, kullanmamız ve inşaat yönetimini yürütmemiz için temel dayanak noktasıdır.
Görüş:
1) Aslında bazı çelik yapı kitaplarında yüksek mukavemetli cıvataların, mukavemeti 8.8 dereceyi aşan cıvataları ifade ettiği belirtilmektedir. Bu bakış açısına göre öncelikle Anglo-Amerikan standartları bunu desteklemiyor ve belli bir güç düzeyi için “güçlü” ve “zayıf” tanımı da yok. İkincisi, çalışmamızda bahsettiğimiz “yüksek mukavemetli cıvataları” karşılamıyor.
2) Karşılaştırma kolaylığı sağlamak amacıyla karmaşık cıvata gruplarının gerilimi burada dikkate alınmamıştır.
3) Vidanın basınç taşıma kuvveti, aşağıdaki "Basınç taşıyan ve sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvataların karşılaştırılması" bölümünde ayrıntılı olarak tanıtılacak olan basınç taşıyan yüksek mukavemetli cıvatanın tasarımında da dikkate alınır.
Yüksek mukavemetli cıvatalar hakkında ne kadar bilginiz var?
Üretimde kullanılan yüksek mukavemetli cıvataların tam adı yüksek mukavemetli cıvata bağlantı çifti olarak adlandırılmakta olup genel olarak kısaca yüksek mukavemetli cıvatalar olarak anılmamaktadır.
Montaj özelliklerine göre ikiye ayrılır: büyük altıgen başlı cıvatalar ve burulma kesme cıvataları. Bunlar arasında burulma kesme tipi sadece 10.9 seviyesinde kullanılmaktadır.
Yüksek mukavemetli cıvataların performans derecesine göre 8,8 ve 10,9'a ayrılır. Bunların arasında yalnızca 8.8 sınıfındaki büyük altıgen yüksek mukavemetli cıvatalar vardır. Markalama yönteminde virgülden önceki sayı ısıl işlem sonrası çekme mukavemetini; virgülden sonraki sayı akma oranını, yani ölçülen akma dayanımı değerinin nihai çekme dayanımının ölçülen değerine oranını belirtir. . Derece 8.8, cıvata milinin çekme mukavemetinin 800 MPa'dan az olmadığı ve akma oranının 0,8 olduğu anlamına gelir; Derece 10.9, cıvata milinin çekme mukavemetinin 1000 MPa'dan az olmadığı ve akma oranının 0,9 olduğu anlamına gelir.
Yapısal tasarımdaki yüksek mukavemetli cıvataların çapları genellikle M16/M20/M22/M24/M27/M30'u içerir, ancak M22/M27 ikinci tercih serisidir ve normal koşullar altında M16/M20/M24/M30 ana seçimdir.
Kesme tasarımı açısından, yüksek mukavemetli cıvatalar, tasarım gereksinimlerine göre yüksek mukavemetli cıvata, basınç taşıyan tip ve yüksek mukavemetli cıvata sürtünme tipi olarak ikiye ayrılır.
Sürtünme tipinin taşıma kapasitesi, kuvvet aktarım sürtünme yüzeyinin kayma önleme katsayısına ve sürtünme yüzeylerinin sayısına bağlıdır. Kumlama (atlama) sonrası kızıl pasın sürtünme katsayısı en yüksek düzeydedir ancak fiili çalışma açısından inşaat seviyesinden büyük ölçüde etkilenir. Birçok denetim birimi, projenin kalitesini garanti altına almak için standardın düşürülüp düşürülemeyeceği konusunu gündeme getirdi.
Basınç taşıyan tipin yük taşıma kapasitesi, cıvatanın kesme kapasitesinin minimum değerine ve cıvatanın basınç taşıma kapasitesine bağlıdır. Tek bağlantı yüzeyi durumunda M16 sürtünmeli tipin kesme taşıma kapasitesi 21,6-45,0 kN iken M16 basınç taşıyan tipin kesme kapasitesi 39,2-48,6 kN olup performansı daha iyidir. sürtünme türü.
Kurulum açısından, basınç taşıyan tipte işlem daha basittir ve bağlantı yüzeyinin yalnızca yağdan ve yüzen pastan temizlenmesi gerekir. Çelik yapı yönetmeliğinde şaft yönü boyunca çekme taşıma kapasitesi oldukça ilgi çekicidir. Sürtünme tipinin tasarım değeri, ön gerilim kuvvetinin 0,8 katına eşittir ve basınç tipinin tasarım değeri, vidanın etkin alanı ile malzemenin çekme mukavemetinin tasarım değerinin çarpımına eşittir. Görünüşe göre büyük bir fark var, aslında iki değer temelde aynı.
Çubuk ekseni yönünde kesme kuvveti ve çekme kuvvetini aynı anda taşıdığında, sürtünme tipi, cıvatanın taşıdığı kesme kuvvetinin kesme kapasitesine oranının artı taşınan eksenel kuvvetin gerilim oranının toplamına eşit olmasını gerektirir. vidanın çekme kapasitesi 1,0'dan azdır ve basınç tipi gerektirir. Kesme kuvvetinin cıvatanın kesme kapasitesine oranının karesi artı eksenel kuvvetin cıvataya oranının karesinin toplamıdır. Vidanın çekme kapasitesi 1,0'dan azdır, yani aynı yük kombinasyonu altında, aynı rulman çapına sahiptir. Yüksek mukavemetli cıvata tasarımının güvenlik rezervi, sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalardan daha yüksektir. .
Güçlü depremlerin tekrarlanan etkisi altında bağlantı sürtünme yüzeyinin bozulabileceği ve bu andaki kesme kapasitesinin hala cıvatanın kesme kapasitesine ve plakanın basınç kapasitesine bağlı olduğu göz önüne alındığında. Bu nedenle sismik yönetmelik, yüksek dayanımlı cıvataların nihai kesme kapasitesini taşıma kapasitesi hesaplama formülünü şart koşmaktadır.
Her ne kadar basınç taşıyan tip, kesme-basınç arıza tipine ait olduğundan tasarım değerinde bir avantaja sahip olsa da, cıvata delikleri sıradan cıvatalara benzer gözenek tipi cıvata delikleridir ve yük altındaki deformasyon, diğerlerine göre çok daha büyüktür. sürtünme tipi olduğundan yüksek mukavemetli cıvatalar basınç taşır. Bu tip esas olarak sismik olmayan bileşen bağlantıları, dinamik olmayan yük bileşeni bağlantıları ve tekrarlanmayan bileşen bağlantıları için kullanılır.
Bu iki tipin normal servis limit durumları da farklıdır:
Sürtünme tipi bağlantı, temel yük kombinasyonu altında bağlantı sürtünme yüzeyinin göreceli kaymasını ifade eder;
Basınç taşıyan bağlantı, yük standart kombinasyonu altında bağlantı parçaları arasındaki göreceli kaymayı ifade eder;
Ortak cıvata
1. Sıradan cıvatalar üç türe ayrılır: A, B ve C. İlk ikisi rafine edilmiş cıvatalardır ve daha az kullanılır. Genel olarak konuşursak, sıradan cıvatalar C seviyesi sıradan cıvataları ifade eder.
2. Bazı geçici bağlantılarda ve sökülmesi gereken bağlantılarda yaygın olarak C seviyeli sıradan cıvatalar kullanılır. Bina yapılarında yaygın olarak kullanılan yaygın cıvatalar M16, M20, M24'tür. Mekanik endüstrisindeki bazı kaba cıvatalar nispeten büyük çapa sahip olabilir ve özel amaçlar için kullanılır.
Yüksek mukavemetli cıvatalar
3. Yüksek mukavemetli cıvataların malzemesi sıradan cıvatalardan farklıdır. Kalıcı bağlantılar için genellikle yüksek mukavemetli cıvatalar kullanılır. Yaygın olarak kullanılanlar M16~M30'dur. Büyük boyutlu, yüksek dayanımlı cıvataların performansı dengesizdir ve dikkatli kullanılmalıdır.
4. Bina yapısının ana bileşenlerinin cıvata bağlantıları genellikle yüksek mukavemetli cıvatalarla bağlanır.
5. Fabrika tarafından teslim edilen yüksek mukavemetli cıvatalar, basınç taşıyan veya sürtünmeli tip olarak sınıflandırılmamıştır.
6. Sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalar mı yoksa basınç taşıyan yüksek mukavemetli cıvatalar mı? Aslında tasarım hesaplama yönteminde bir fark var:
1) Sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalar için plakalar arasındaki kayma, taşıma kapasitesinin sınır durumu olarak kabul edilir.
2) Basınç taşıyan yüksek mukavemetli cıvatalar için, plakalar arasındaki kayma normal kullanımın sınır durumu olarak kabul edilir ve bağlantı arızası, taşıma kapasitesinin sınır durumu olarak kabul edilir.
7. Sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalar, cıvataların potansiyelini tam olarak kullanamaz. Pratik uygulamalarda, çok önemli yapılar veya dinamik yüklere maruz kalan yapılar için, özellikle yükün ters gerilime neden olduğu durumlarda sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalar kullanılmalıdır. Şu anda kullanılmayan cıvata potansiyeli bir güvenlik rezervi olarak kullanılabilir. Diğer yerlerde maliyeti azaltmak için basınç taşıyan yüksek mukavemetli cıvatalar kullanılmalıdır.
Sıradan cıvatalarla yüksek mukavemetli cıvatalar arasındaki fark
8. Sıradan cıvatalar yeniden kullanılabilir, ancak yüksek mukavemetli cıvatalar yeniden kullanılamaz.
9. Yüksek mukavemetli cıvatalar genellikle yüksek mukavemetli çelikten (No. 45 çelik (8.8s), 20MmTiB (10.9S) yapılır; bunlar öngerilmeli cıvatalardır. Sürtünme tipi, belirtilen ön gerilimi uygulamak için bir tork anahtarı kullanır ve basınç tipi erik çiçeği kafasını söker Sıradan Cıvatalar genellikle sıradan çelikten (Q235) yapılır ve yalnızca sıkılmaları gerekir.
10. Sıradan cıvatalar genellikle 4.4, 4.8, 5.6 ve 8.8 kalitedir. Yüksek mukavemetli cıvatalar genellikle 8.8 ve 10.9 kalitedir; bunların çoğunluğu 10.9'dur.
11. Sıradan cıvataların vida deliklerinin mutlaka yüksek mukavemetli cıvatalardan daha büyük olması gerekmez. Aslında sıradan cıvataların nispeten küçük vida delikleri vardır.
12. Sıradan cıvataların A ve B sınıfı vida delikleri genellikle cıvatalardan yalnızca 0,3 ~ 0,5 mm daha büyüktür. C Sınıfı vida delikleri genellikle cıvatalardan 1,0~1,5 mm daha büyüktür.
13. Sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalar, yükleri sürtünme yoluyla iletir, böylece vida çubuğu ile vida deliği arasındaki fark 1,5-2,0 mm'ye ulaşabilir.
14. Basınç taşıyan yüksek mukavemetli cıvataların kuvvet iletim özellikleri, normal kullanım altında kesme kuvvetinin, sürtünme tipi yüksek mukavemetli cıvatalarla aynı olan sürtünme kuvvetini aşmamasını sağlayacak şekildedir. Yük tekrar arttığında, bağlantı plakaları arasında göreceli kayma meydana gelecektir ve bağlantı, sıradan cıvatalarla aynı olan kuvveti iletmek için vidanın kesme direncine ve delik duvarının basıncına dayanır. Vida ile vida deliği arasındaki fark biraz daha küçüktür, 1,0-1,5 mm.
Anebon, sürekli yeni çözümler elde etmek için “Dürüst, çalışkan, girişimci, yenilikçi” ilkesine bağlı kalmaktadır. Anebon, potansiyel müşterileri ve başarıyı kişisel başarısı olarak görüyor. Anebon'un pirinç işlenmiş parçalar ve Kompleks titanyum cnc parçaları / damgalama aksesuarları için el ele vererek müreffeh bir gelecek inşa etmesine izin verin. Anebon'un artık kapsamlı bir ürün tedariği var ve satış fiyatı da bizim avantajımız. Anebon'un ürünleri hakkında bilgi almaya hoş geldiniz.
Trend Ürünler Çin CNC İşleme Parçası ve Hassas Parça, bu ürünlerden herhangi biri ilginizi çekerse lütfen bize bildirin. Anebon, ayrıntılı özelliklerini aldıktan sonra size bir teklif vermekten memnuniyet duyacaktır. Anebon, tüm gereksinimleri karşılamak için kişisel uzman Ar-Ge mühendislerimize sahiptir. Anebon, sorularınızı yakında almayı sabırsızlıkla bekliyor ve gelecekte sizinle birlikte çalışma şansına sahip olmayı umuyor. Anebon organizasyonuna göz atmaya hoş geldiniz.
Gönderim zamanı: Haz-01-2023