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.
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 dotyczące rozciągania w F1554 definiują zakres akceptacji dla każdego gatunku. Poniższe porównanie podsumowuje wartości istotne dla projektu konstrukcyjnego i kontroli przychodzącej.
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.
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.
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.
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.
Wyższy stosunek TS/YS oznacza większe odkształcenie plastyczne przed pęknięciem, co poprawia rozkład obciążenia pomiędzy grupą śrub kotwiących.
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
Po zabetonowaniu śruby kotwowej możliwości korekcji są ograniczone. Kontrola powinna odbywać się w dwóch etapach: przed betonowaniem i po obciążeniu połączenia.
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.
Śruby kołnierzowe z łbem sześciokątnym ze stali stopowej M8×100 klasy 8.8 pokryte fosforanem
Śruba kotwowa ocynkowana ogniowo ze stali węglowej ASTM F1554
ASTM F2280 A490 Śruba ścinana momentowa, ocynkowana ogniowo
Śruby kołnierzowe ze stali stopowej M8×60 klasy 8.8, ocynkowane Śruby z łbem sześciokątnym Śruby cylindryczne
ASTM F1852 A325 Ciężka śruba odkręcana sześciokątna Zwykła stal węglowa
Zewnętrzne śruby sześciokątne ze stali stopowej ocynkowanej ogniowo klasy 8.8 M8*100