Dom / Wiadomości / Wiadomości branżowe / Śruby kotwowe ASTM F1554 klasy 55: właściwości, zastosowania i przewodnik po zaopatrzeniu

Wiadomości branżowe
tworzymy wartość

Masz problem ze znalezieniem odpowiedniej części standardowej? Pozwól nam to zaprojektować. Od śrub samochodowych po komponenty o unikalnych kształtach – specjalizujemy się w niestandardowych seriach na podstawie próbek lub rysunków.

Śruby kotwowe ASTM F1554 klasy 55: właściwości, zastosowania i przewodnik po zaopatrzeniu


Konkluzja: ASTM F1554 klasa 55 to najczęściej określany gatunek śrub kotwiących do stali konstrukcyjnej i kotwienia sprzętu w projektach w Ameryce Północnej. Zapewnia minimalną granicę plastyczności 55 ksi, pozostaje spawalny i plastyczny oraz niezawodnie sprawdza się przy cynkowaniu ogniowym, co czyni go domyślnym wyborem do płyt podstawy kolumn, osadzonych zakotwień i podpór wyposażenia instalacji.

Kiedy na rysunku konstrukcyjnym na szczególe płyty podstawowej widnieje informacja „ASTM F1554 Gr 55”, wykonawca musi dokładnie wiedzieć, co to oznacza przed złożeniem zamówienia. Oznaczenie wskazuje na konkretną normę dla stalowych śrub kotwiących, a nie na ogólną śrubę konstrukcyjną. Zrozumienie wymagań materiałowych, obowiązków testowych i opcji powłok zapobiega błędom w zaopatrzeniu, opóźnieniom w betonowaniu i raportowaniu niezgodności na budowie.

Co obejmuje norma ASTM F1554 klasa 55

ASTM F1554 to standardowa specyfikacja dla śrub kotwiących wykonanych ze stali o trzech poziomach granicy plastyczności: klasa 36, klasa 55 i klasa 105. Norma dotyczy śrub kotwiących z łbem, wygiętych śrub kotwiących i prostych prętów gwintowanych na jednym lub obu końcach, o średnicach od 1/2 do 4 cali.

Klasa 55 to gatunek stali węglowej lub niskostopowej o minimalnej granicy plastyczności 55 000 psi. Jest wybierany, gdy obciążenia boczne i wywracające konstrukcji przekraczają to, co może wytrzymać klasa 36, ​​ale połączenie nie wymaga wytrzymałości hartowanej i odpuszczanej klasy 105. Klasa 55 ma również praktyczną zaletę: można ją spawać i cynkować bez specjalnych środków ostrożności wymaganych w przypadku materiału klasy 105 poddanego obróbce cieplnej.

Wymagania mechaniczne: klasa 36, klasa 55, klasa 105

Wymagania dotyczące rozciągania w F1554 definiują zakres akceptacji dla każdego gatunku. Poniższe porównanie podsumowuje wartości istotne dla projektu konstrukcyjnego i kontroli przychodzącej.

Ocena
Minimalna wydajność (ksi)
Wytrzymałość na rozciąganie (ksi)
Wydłużenie w 2 cale
Zmniejszenie powierzchni
Ocena 36
36
58–80
23%
40%
Ocena 55
55
75–95
21%
40%
Ocena 105
105
125–150
15%
45%

Wartości są wartościami minimalnymi z wyjątkiem rozciągania, które pojawia się jako zakres. Zawsze sprawdzaj zgodnie z aktualną wersją ASTM F1554 i specyfikacją projektu.

Wartości plastyczności i rozciągania wpływają na projekt. Wydłużenie i zmniejszenie powierzchni kontrolują zachowanie kotwy przy zginaniu podczas umieszczania oraz plastyczność dostępną, gdy połączenie jest poddawane nadmiernym naprężeniom. Klasa 55 utrzymuje wydłużenie powyżej 20%, dlatego jest akceptowana w połączeniach kotwiących odpornych na wstrząsy sejsmiczne, gdzie wymagana jest zdolność do odkształcenia po granicy plastyczności.

Skład chemiczny i wymagania produkcyjne

Klasa 55 jest produkowana ze stali węglowej o kontrolowanym składzie chemicznym. Ograniczenia mają na celu utrzymanie plastyczności materiału, spawalności i braku pęknięć podczas gięcia na zimno lub cynkowania. Typowe limity analizy cieplnej obejmują węgiel do 0,30%, mangan do około 1,20%, maksymalnie fosfor 0,040% i maksymalnie 0,050% siarki. Dokładne wartości zależą od średnicy pręta i aktualnej wersji F1554, dlatego raport z testów walcarki dostawcy jest wiarygodnym źródłem dla konkretnej partii.

Obróbka cieplna i przetwarzanie

Ogrzewanie i formowanie

Głowice formowane są poprzez kucie na gorąco lub kucie na zimno. Głowa musi być koncentryczna, bez pęknięć, zakładek i szwów, które mogłyby osłabić ścieżkę obciążenia.

Stan

Ocena 55 is supplied in the as-rolled or normalized condition. Quench-and-tempering is not required, which keeps hardness compatible with galvanizing and field welding.

Walcowanie gwintów

Gwinty są zazwyczaj walcowane po obróbce cieplnej. Gwinty walcowane zachowują korzystne naprężenia szczątkowe u nasady gwintu, poprawiając odporność zmęczeniową w połączeniach obciążonych cyklicznie.

Próba zginania

Norma wymaga gięcia na zimno pod kątem 90 stopni dla kwalifikujących się rozmiarów. Zewnętrzna strona zagięcia nie może wykazywać żadnych pęknięć, co pozwala sprawdzić plastyczność przed osadzeniem śruby w betonie.

Przydatna ukryta miara: stosunek wytrzymałości na rozciąganie do plastyczności

Specyfikatory rzadko porównują stosunek rozciągania do plastyczności (TS/YS) dla gatunków F1554, ale ujawnia to, jak duże odkształcenie może zapewnić kotwa po uplastycznieniu. Stopień 55 kształtuje się na poziomie około 1,55 w średnim zakresie; Ocena 36 jest bliska 1,61; Stopień 105 spada do około 1,31. Poniższy wykres ilustruje różnicę.

1.61
Ocena 36
1.55
Ocena 55
1.31
Ocena 105

Wyższy stosunek TS/YS oznacza większe odkształcenie plastyczne przed pęknięciem, co poprawia rozkład obciążenia pomiędzy grupą śrub kotwiących.

Gwinty, tolerancje i opcje powlekania

W śrubach kotwowych pod F1554 zastosowano ujednolicone gwinty calowe. Typową konfiguracją jest seria UNC, klasa 2A, z długościami gwintów zgodnymi z tabelą norm dla każdej średnicy. Ciężkie łby sześciokątne są normalnym wyborem w przypadku śrub z łbem, a kotwy gięte typu J lub L są zalecane, gdy śruba otrzymuje obciążenie poprzez wiązanie lub hak na osadzonym końcu.

  1. Seria wątków: Klasa UNC 2A jest standardem dla większości rozmiarów; 8UN stosuje się w przypadku większych średnic, aby zmniejszyć koncentrację naprężeń u nasady gwintu.
  2. Długość gwintu: Norma określa długość gwintu w stosunku do średnicy; w przypadku typowych rozmiarów jest to mniej więcej 4D plus 1/2 cala. Użytkownicy terenowi potrzebują wystarczającej ilości gwintu na nakrętkę, ciężką podkładkę i określony występ.
  3. Prostoliniowość: Długie pręty kotwiące muszą spełniać tolerancje prostoliniowości, aby podczas montażu nie uległo pogorszeniu wyrównanie płyty podstawy.

Ochrona przed korozją i powłoki

Klasa 55 jest regularnie dostarczana z cynkowaniem ogniowym zgodnie z ASTM A153, ponieważ warstwa cynku chroni osadzoną część śruby w mokrym betonie i na zewnątrz. Cynkowanie stosuje się w zastosowaniach wewnętrznych, natomiast cynkowanie mechaniczne jest alternatywą, gdy problemem jest kruchość wodorowa. Do stosowania w trudnych środowiskach chemicznych dostępne są również systemy z powłoką Dacromet i PTFE, ale geometria podstawy i tolerancja gwintu muszą być dostosowane do grubości powłoki.

Aby uzyskać strukturalne porównanie cynku, fosforanów, Dacrometu i innych metod leczenia, zobacz to przewodnik po wyborze obróbki powierzchni .

Aplikacje i specyfikacje branżowe Udostępnij

Śruby kotwiące klasy 55 pojawiają się w słupach ze stali konstrukcyjnej, fundamentach urządzeń, słupach ślepych, konstrukcjach znaków i mostach dla pieszych. We wszystkich przypadkach śruba przenosi napięcie i ścinanie z konstrukcji na betonowy fundament poprzez wiązanie, łożysko lub zakotwienie końcowe.

Gdzie są specyfikacje

Stal budowlana i konstrukcyjna — 55%

Infrastruktura — 20%

Urządzenia przemysłowe — 15%

Inne zakotwiczenie — 10%

Wartości udziałów wskazują typowe wzorce specyfikacji obserwowane w projektach strukturalnych i przemysłowych; Rzeczywisty zestaw różni się w zależności od regionu i rodzaju projektu.

Dominuje stal budowlana i konstrukcyjna, ponieważ płyty podstawy słupów w każdej ramie stężonej wymagają pary śrub kotwiących na słup, a klasa 55 jest domyślną specyfikacją dla umiarkowanych poziomów obciążenia. Zastosowania infrastrukturalne zwykle wykorzystują większe średnice i dłuższe długości osadzenia, dlatego zaletą producenta, który może produkować pręty gwintowane i śruby kotwiące z półproduktów, jest zaletą.

Jak określić i pozyskać śruby kotwowe klasy 55 ASTM F1554

Błędy w zaopatrzeniu mają miejsce, gdy zamówienie kończy się na „F1554 Gr 55” bez szczegółów potrzebnych producentowi. Kompletne objaśnienie obejmuje średnicę, serię gwintów, długość całkowitą, długość gwintu, rodzaj łba lub typ zagięcia, powłokę i ilość. Poniższe kroki chronią projekt:

Krok 1 — Raport z testów młyna

Porównaj dane z analizy cieplnej i testów mechanicznych z dostarczonym materiałem fizycznym.

Krok 2 — Certyfikat testu

Dokument powinien wykazywać plastyczność, rozciąganie, wydłużenie, zmniejszenie powierzchni i wynik próby zginania.

Krok 3 — Klasa orzechów

Użyj odpowiedniej nakrętki, zazwyczaj ASTM A563 klasa DH lub A194 klasa 2H, dopasowanej do wytrzymałości śruby.

Krok 4 — Masa powłoki

W przypadku śrub ocynkowanych ogniowo należy sprawdzić średnią masę powłoki zgodnie z ASTM A153 i raport grubości.

Krok 5 — Znakowanie

Każda śruba powinna być opatrzona identyfikatorem producenta i oznaczeniem klasy wymaganym przez F1554.

ASTM F1554 Hot-Dip Galvanized Carbon Steel Anchor Bolts Śruby kotwowe ze stali węglowej ocynkowanej ogniowo ASTM F1554 Te śruby kotwiące spełniają wymogi oznaczeń klasy F1554 i są ocynkowane ogniowo, odporne na korozję, z możliwością dostosowania wymiarów i udokumentowaną identyfikowalnością zastosowań związanych z kotwieniem konstrukcji i urządzeń. Zobacz produkt →

W przypadku standardowych szczegółów podstawy kolumny i wyposażenia, zaopatrywanie się w ocynkowane ogniowo śruby kotwiące bezpośrednio od producenta elementów złącznych z udokumentowaną identyfikowalnością pozwala zaoszczędzić czas. W przypadku nietypowych średnic, długości gwintów lub specjalnych konfiguracji łba, an Układ OEM/ODM umożliwia zespołowi projektowemu dostarczenie opieczętowanych rysunków i otrzymanie części przetestowanych wsadowo z zapisami kontroli powiązanymi z każdym wytopem.

Kontrola, konserwacja i zgodność

Po zabetonowaniu śruby kotwowej możliwości korekcji są ograniczone. Kontrola powinna odbywać się w dwóch etapach: przed betonowaniem i po obciążeniu połączenia.

  • Kontrola przed zalaniem: Sprawdź głębokość osadzenia, wysokość występu, odsłonięcie gwintu i luz zaprawy względem rysunku konstrukcyjnego. Wszelkie uszkodzenia galwanizowane powstałe w wyniku manipulacji należy naprawić zgodnie z normą ASTM A780.
  • Weryfikacja poinstalacyjna: Jeżeli projekt wymaga naprężonych kotew, należy zastosować skalibrowaną procedurę rozciągania z momentem obrotowym i zapisać rzeczywiste napięcie wstępne. Nigdy nie przykładaj momentu obrotowego do śruby, gdy beton jest jeszcze zielony.
  • Dokumentacja: Zachowaj MTR, raport grubości powłoki, formularze kontroli instalacji i zapisy wylewania betonu w dokumentacji projektu. Urzędnicy budowlani i inżynierowie budowlani zazwyczaj wymagają takiej identyfikowalności śrub kotwiących w systemach odpornych na działanie sił.
  • Konserwacja okresowa: W przypadku kotew odsłoniętych w środowiskach przemysłowych należy sprawdzić, czy na styku gwintu z nakrętką nie występuje korozja, a następnie dokręcić ponownie, jeśli wymaga tego harmonogram konserwacji. Zabezpiecz odsłonięte gwinty odpowiednią powłoką lub zabezpieczeniem gwintów.

Zgodność z F1554 Gr 55 nie jest czynnością papierkową. Połączenie kontroli granicy plastyczności, plastyczności zginania, limitów chemicznych i oznakowania identyfikacyjnego sprawia, że ​​śruba kotwowa jest przewidywalna pod obciążeniami projektowymi. Współpraca z producentem, który dokumentuje każdy wytop produkcyjny, jest najbardziej bezpośrednim sposobem ochrony projektu przed nieudaną inspekcją.