บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / เหล็กค้ำยันสำหรับโครงสร้างเหล็ก: พื้นที่ความเครียด แรงดึง และการจัดหา

ข่าวอุตสาหกรรม
เราสร้างมูลค่า

กำลังดิ้นรนเพื่อค้นหาชิ้นส่วนมาตรฐานที่เหมาะสมใช่ไหม? ให้เราออกแบบมัน ตั้งแต่สลักเกลียวรถยนต์ไปจนถึงส่วนประกอบที่มีรูปทรงเฉพาะตัว เราเชี่ยวชาญในการทำงานแบบกำหนดเองตามตัวอย่างหรือแบบของคุณ

หมวดข่าว หมวดหมู่สินค้า ข่าวเด่น

เหล็กค้ำยันสำหรับโครงสร้างเหล็ก: พื้นที่ความเครียด แรงดึง และการจัดหา


มีใบสั่งซื้อสำหรับ "เหล็กเส้นกลม 16 มม. เกลียวด้านหนึ่ง ยาว 4.8 ม." ก้านมาถึงแล้ว เคลวิสไม่พอดีกับด้าย และเมื่อขันข้อต่อเข้าจนสุดแล้ว ก้านทุกอันจะสั้นลง 30 มม. ลำดับดังกล่าวคือความเป็นจริงในชีวิตประจำวันของการค้าเหล็กค้ำยัน เหล็กไม่ค่อยเป็นปัญหา ส่วนเชื่อมต่อก็มีปัญหา

เหล็กค้ำค้ำยันเป็นส่วนที่ดูหรูหราน้อยที่สุดชิ้นหนึ่งของแพ็คเกจโครงสร้าง แต่ยังเป็นตัวกำหนดว่าโครงพอร์ทัลจะเป็นทรงสี่เหลี่ยมหรือไม่ ชั้นวางท่อรับลมโดยไม่ใช้ชั้นวางหรือไม่ และหลังคาจะเคลื่อนที่ตามที่แบบจำลองกล่าวไว้หรือไม่ การทำให้ถูกต้องเป็นเรื่องของตัวเลขที่ระบุได้เพียงไม่กี่ตัว

คำตอบโดยตรง: เหล็กค้ำยันเป็นส่วนเฉพาะที่รับแรงตึงเท่านั้น ดังนั้น ความจุของเหล็กค้ำยันจึงถูกกำหนดโดยส่วนรากที่เป็นเกลียว ไม่ใช่โดยเส้นผ่านศูนย์กลางของด้าม ลักษณะการทำงานในโลกแห่งความเป็นจริงถูกกำหนดโดยข้อต่อปลาย การดึงขึ้นที่มีอยู่ในข้อต่อ และการป้องกันการกัดกร่อนบนเกลียว บรรทัดสามบรรทัดในข้อกำหนด — พื้นที่ความเครียด ค่าเผื่อการนำไปใช้ ชั้นการเคลือบ — ป้องกันความล้มเหลวในสนามส่วนใหญ่

ไม้ค้ำยันทำหน้าที่อะไรจริงๆ

ภายใต้แรงลมหรือแผ่นดินไหว อ่าวสี่เหลี่ยมต้องการให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน ในช่องค้ำยันรูปตัว X เส้นทแยงมุมหนึ่งจะยาวขึ้นและหย่อนลง ในขณะที่อีกเส้นหนึ่งจะสั้นลงและถูกดึงให้แน่น เพื่อขนย้ายแรงเฉือนด้านข้างลงไปที่ฐานราก ก้านไม่เคยต้านทานแรงอัด: กลับโหลดและก้านตรงข้ามจะเข้ามาแทนที่ พฤติกรรมเดียวนั้นอธิบายกฎการออกแบบและการจัดหาส่วนใหญ่ที่ตามมา

ความตึงเครียดเท่านั้นและไม่เคยอยู่คนเดียว

คันเบ็ดเดี่ยวไม่สามารถค้ำข้อต่อกับโหลดที่กลับด้านได้ เพราะมันหักงอทันทีที่แรงพลิกกลับ วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติจะใช้อย่างน้อยสองแท่งต่อช่องค้ำยัน หรือใช้หนึ่งแท่งบวกกับสตรัทแบบอัด เมื่อภาพวาดแสดงเส้นทแยงมุมเดียวโดยไม่มีเส้นข้างร่วม ควรถามว่าลมที่ออกแบบมาจากทิศทางใด

รูทของเธรดจะกำหนดความจุ

ด้ามเกลียวเต็มนั้นสะดวก แต่บริเวณความเค้นดึงจะเล็กกว่าด้ามขนาดเกลียว เกลียวหยาบ M16 ให้ความหนาประมาณ 157 มม.² เทียบกับขนาดปกติ 201 มม.² ซึ่งน้อยกว่าประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ บนเกรด 8.8 บาร์ที่ให้ผลผลิต 640 MPa ซึ่งทำให้ภาระผลผลิตอยู่ใกล้ 100 กิโลนิวตัน และแรงดึงในการทำงานใกล้ 60 กิโลนิวตัน หากการออกแบบต้องใช้แรงกด 70 kN ก็จำเป็นต้องใช้แท่งที่หนักกว่าหรือเกรดที่สูงกว่า เส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกอะไรคุณได้

ปลายทำงานหนักกว่าตรงกลาง

เคลวิส พินอายส์ แผ่นเป้าเสื้อกางเกง พุกพุก และตัวข้อต่อล้วนอยู่ในเส้นทางการรับน้ำหนักเดียวกัน และมักจะทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน ในโรงงานที่แตกต่างกัน ไปจนถึงการเคลือบที่แตกต่างกัน ข้อต่อเกลียวเร่งชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนที่เชื่อมต่อกับแกนออกไซด์สีดำรับประกันเซลล์การกัดกร่อนที่เกลียวแรก การจับคู่การตกแต่งทั่วทั้งชุดประกอบมีราคาถูกกว่าการซ่อมในภายหลัง

ความจุ
อ่านพื้นที่ความเค้น ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุ การลดลง 20 เปอร์เซ็นต์เป็นเรื่องปกติสำหรับด้ายที่รีด

ความเรียว
โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนแรงดึงจะได้รับการตรวจสอบกับขีดจำกัด L/r ที่ประมาณ 300 เพื่อควบคุมการหย่อนคล้อยและการสั่นสะเทือน

การรับขึ้น
ตั้งระยะการเคลื่อนที่ของเกลียวที่ใช้ได้อย่างน้อย 25 มม. ที่ปลายแต่ละด้าน ซึ่งเกินระยะยืดที่คำนวณไว้

การป้องกัน
การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน ISO 1461 โดยทั่วไปจะให้ความหนา 70–85 µm เฉพาะที่บนแท่งที่มีความหนามากกว่า 6 มม.

ร็อดกับมุมกับท่อ: การแลกเปลี่ยนด้านตัวเลข

เหตุผลที่เหล็กค้ำยันยังคงมีอยู่ก็คือมวล แท่งขนาด 16 มม. หนักประมาณ 1.58 กิโลกรัมต่อเมตร มุม 50×50×5 ของความสามารถในการรับแรงดึงที่เทียบเคียงได้ มีน้ำหนัก 3.77 กิโลกรัมต่อเมตร และถือได้ยากกว่ามากในที่สูง การเปรียบเทียบด้านล่างจะแสดงตัวเลือกต่างๆ เคียงข้างกันในเกณฑ์ที่กระตุ้นให้เกิดการตัดสินใจซื้อ

สมาชิก
ประเภทโหลด
อ้างอิงแอล/อาร์
มวลต่อเมตร
แกนเกลียว 12.5 มม
ความตึงเครียดเท่านั้น
มากถึง ~300
0.96 กก
แกนเกลียว 16 มม
ความตึงเครียดเท่านั้น
มากถึง ~300
1.58 กก
แกนเกลียว 20 มม
ความตึงเครียดเท่านั้น
มากถึง ~300
2.47 กก
มุม 50×50×5
ความตึงเครียดหรือการบีบอัด
ปกติ ~200
3.77 กก
ท่อ 60.3×3.6
ความตึงเครียดหรือการบีบอัด
ปกติ ~200
5.03 กก
ตารางที่ 1 — การค้ำยันแบบแท่งเมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นส่วนที่สามารถรับแรงอัดได้ มวลถือว่า 7850 กก./ลบ.ม.; ตัวเลข L/r สะท้อนถึงหลักปฏิบัติทั่วไปภายใต้ AISC 360 (ประมาณ 300 สำหรับส่วนรับแรงดึง และ 200 สำหรับส่วนรับแรงอัด) และควรได้รับการยืนยันโดยเทียบกับประมวลกฎหมายท้องถิ่นที่ใช้บังคับ

ในกรณีที่เฟรมต้องการความสามารถในการบีบอัดอย่างแท้จริง เช่น ช่องค้ำยันในบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหว เป็นต้น การใช้ค้ำยันแบบแท่งถือเป็นคำตอบที่ถูกต้องโดยไม่คำนึงถึงค่าใช้จ่าย ในกรณีที่กรณีมีเพียงลมเท่านั้น ก้านจะชนะในเรื่องการขนย้าย ค่าขนส่ง และขนาดของแผ่นเชื่อมต่อ

ตัวแปรที่ซ่อนอยู่: การยืดตัวและการเคลื่อนตัวของข้อต่อ

นักออกแบบไม่ค่อยตรวจสอบว่าก้านจะยืดออกเท่าใดระหว่างสภาวะหย่อนและแรงตึงในการทำงาน ตัวเลขนั้นเป็นตัวกำหนดว่าข้อต่อเกลียวเร่งต้องดูดซับการปรับเท่าใด และค่านี้จะไม่เท่ากันตามเส้นผ่านศูนย์กลาง แผนภูมิแสดงการยืดตัวแบบยืดหยุ่นของแท่งยาว 6 ม. ที่ดึงจนได้ 15 kN โดยสมมติว่า E = 205 GPa

12.5 มม
3.6 มม

16 มม
2.2 มม

20 มม
1.4 มม

24 มม
1.0 มม

การอ่านในทางปฏิบัติคือแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และแข็งจะให้ผลน้อยมาก ดังนั้นข้อผิดพลาดในการตัดจึงทำให้เหล็กค้ำยันหย่อนหรือแน่นเกินไปเกือบหนึ่งต่อหนึ่ง คันเบ็ดที่บางกว่าจะสะดวกกว่าในการติดตั้ง แต่ต้องมีหน้าต่างหยิบขึ้นที่กว้างขึ้น ตามหลักการทั่วไป ให้จัดงบประมาณการเคลื่อนที่ของข้อต่อตามการยืดที่คำนวณไว้ บวกกับค่าเผื่อความยาวในการตัดที่อนุญาต บวกกับเกลียวที่เหลือประมาณ 10 มม. เพื่อให้สามารถปรับเหล็กค้ำยันได้หลังจากที่โครงสร้างได้เรียบร้อยดีแล้ว

ผลที่ตามมาอีกอย่างหนึ่ง: แท่งจะถูกทำให้แน่นโดยการหมุน ดังนั้นเกลียวจะต้องสะอาดและหล่อลื่น ไม่เช่นนั้นแรงเสียดทานจะใช้แรงบิดส่วนใหญ่ก่อนที่ความตึงจะไปถึงด้าม เกลียวสังกะสีแบบแห้งมักต้องการแรงบิดเพิ่มขึ้น 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์สำหรับความตึงเท่าเดิม ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทีมงานในสถานที่ต้องขันแน่นจนเกินไปและลอกตัวข้อต่อออก

บริเวณที่ใช้ค้ำยันก้าน

รูปแบบการสั่งซื้อจากผู้ผลิตตัวยึดช่วยให้เข้าใจคร่าวๆ ว่าชิ้นส่วนเหล่านี้ไปจบลงที่จุดใด การแยกด้านล่างสะท้อนถึงวิธีการกระจายระวางน้ำหนักโดยทั่วไปในการใช้งานต่างๆ มันเป็นภาพบ่งชี้ไม่ใช่การศึกษาตลาด

  • 35% — อาคารอุตสาหกรรม โกดัง และโครงพอร์ทัล
  • 20% — ชั้นวางท่อ แผ่นเลื่อนอุปกรณ์ และโมดูลกระบวนการ
  • 15% — ด้านหน้า หลังคา และเหล็กสถาปัตยกรรมเปลือย
  • 20% - หอคอย เสากระโดง และโครงสร้างรองรับสาธารณูปโภค
  • 10% - งานต่อเติม งานชั่วคราว และงานซ่อมแซม

ชิ้นส่วนชุดติดตั้งเพิ่มนั้นน่าสังเกต เฟรมรุ่นเก่ามักจะถูกค้ำยันใหม่หลังจากเปลี่ยนการใช้งาน และเลือกแกนจากจุดนั้นเนื่องจากความทนทานต่อรูปทรงที่ไม่สมบูรณ์มากกว่าความแข็งแกร่ง ก้านที่มีระยะหยิบสำรอง 50 มม. มักจะมีคุณค่าในการติดตั้งเพิ่มเติมมากกว่าก้านที่มีความจุพิเศษ 10 kN

การระบุและการจัดหาเหล็กค้ำยัน

กระบวนการกำหนดคุณสมบัติจะสั้นหากทำตามลำดับที่ถูกต้อง แต่ละขั้นตอนด้านล่างนี้จะปิดโหมดความล้มเหลวที่เกิดขึ้นซ้ำบ่อยพอที่จะคาดเดาได้

1

แก้ไขเส้นทางการโหลดก่อน ยืนยันความตึงของการออกแบบต่อเหล็กค้ำยัน ไม่ว่าน้ำหนักจะย้อนกลับได้หรือไม่ และมีแท่งที่ใช้ร่วมกันกี่แท่ง แกนเดี่ยวในช่องโหลดแบบพลิกกลับได้ถือเป็นข้อผิดพลาดในรายละเอียด ไม่ใช่ทางเลือกในการจัดซื้อ

2

ขนาดบนพื้นที่ความเครียด แปลงความตึงที่ต้องการให้เป็นพื้นที่ความเค้น จากนั้นแปลงเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ ปล่อยให้ด้ายลดขนาดลงประมาณ 20 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ และตรวจสอบเคลวิสและหมุดเทียบกับหมายเลขเดียวกัน

3

เลือกเกรดตามสภาพแวดล้อม เหล็กคาร์บอนธรรมดาครอบคลุมงานในร่มและแห้ง สำหรับงานที่มีอุณหภูมิสูงหรือขอบเขตความดัน โครโมลี ASTM A193 B7 จะเป็นค่าอ้างอิงตามปกติ สำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิต่ำ ASTM A320 L7 ให้ความเหนียวทนต่อแรงกระแทก สเตนเลส 304 หรือ 316 สงวนไว้สำหรับบรรยากาศที่ดุดันอย่างแท้จริง เนื่องจากมีต้นทุนที่ก้าวกระโดดสูง

ASTM A193 B7 Alloy Steel Threaded Rods ASTM A193 B7 แท่งเกลียวเหล็กโลหะผสม แท่งโครโมลี B7 ความแข็งแรงสูงสำหรับการให้บริการที่อุณหภูมิสูงหรือขอบเขตความดัน มีให้เลือกทั้งแบบชุบสังกะสี แบล็คออกไซด์ หรือชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ดูผลิตภัณฑ์ →
4

ตัดสินใจเลือกรูปแบบด้ายและการเคลือบเข้าด้วยกัน ด้ายที่รีดมีความแข็งแรงและราคาถูกกว่าในการผลิตมากกว่าด้ายที่ตัด และเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับ a แกนเกลียวเต็ม . การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะเพิ่มความหนา 70 ถึง 85 ไมครอน และรบกวนการขันเกลียวละเอียด ดังนั้นให้แตะน็อตมากเกินไปหรือระบุการเคลือบที่ไม่สะสมตัว เช่น เกล็ดสังกะสี

ASTM A320 L7 Full Threaded Bar ASTM A320 L7 บาร์เกลียวเต็ม แท่งเกลียวเต็มโลหะผสมเหล็ก L7 สำหรับการบริการนอกชายฝั่ง มีให้เลือกทั้งแบบ HDG สังกะสี หรือแบล็กออกไซด์ ยืนยันความยาวตัดที่เสร็จแล้วและปลายลบมุมที่สะอาด ดูผลิตภัณฑ์ →
5

ยอมรับความยาวที่ตัดและปลาย ระบุความยาวจากศูนย์กลางถึงกึ่งกลางที่เสร็จแล้วพร้อมกับข้อต่อหมุนที่ระยะเคลื่อนที่ตรงกลาง ไม่ใช่ความยาวของแฮนด์ ลบมุมปลายตัดเพื่อให้ด้ายเริ่มเรียบร้อย และตรวจดูให้แน่ใจว่าความกว้างของขากรรไกรเคลวิสตรงกับความหนาของแผ่นเป้าเสื้อกางเกง

6

ขอเอกสารค่ะ. การทดสอบแรงดึงบนแท่งเหล็กสำเร็จรูป การอ่านค่าความหนาของชั้นเคลือบ และใบรับรอง EN 10204 3.1 เป็นเอกสารสามข้อที่สามารถแก้ไขข้อขัดแย้งส่วนใหญ่ได้ หากความยาวไม่ได้มาตรฐาน การผลิตแบบกำหนดเองและ OEM / ODM โดยปกติแล้วจะถูกกว่าการซื้อสต็อคบาร์และตัดเฉือนที่ไซต์งาน

ความยาวสต็อกในเหล็กโลหะผสม B7 และ L7 และในเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาเกรด 8.8 ครอบคลุมสิ่งที่แพ็คเกจค้ำยันส่วนใหญ่ต้องการ โดยทั่วไปตัวแปรจะเป็นความยาวในการตัดและผิวสำเร็จมากกว่าตัววัสดุ

Grade 8.8 Carbon Steel Full Threaded Bar บาร์เกลียวเต็มเหล็กกล้าคาร์บอนเกรด 8.8 เหล็กค้ำยันเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา M16×300 เกรด 8.8 เคลือบด้วยสังกะสีหรือสีดำ ความยาวสต็อกเหมาะกับแพ็คเกจค้ำยันที่ความยาวในการตัดและผิวสำเร็จแตกต่างกันไป ดูผลิตภัณฑ์ →

การตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการปฏิบัติตามช่องว่างที่กัด

เหล็กค้ำยันที่ประกอบและตึงอย่างถูกต้องในวันแรกยังคงสามารถไม่ต้องรับน้ำหนักในอีกสองปีถัดมา การตรวจสอบที่สำคัญนั้นเรียบง่ายและส่วนใหญ่เป็นภาพ

  • การตรวจสอบความตึง ณ การส่งมอบและหลังฤดูลมแรก คันเบ็ดที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ด้วยมือไม่ทำงาน ทำเครื่องหมายที่ข้อต่อและเกลียวด้วยสีเพื่อให้มองเห็นการเคลื่อนไหวได้
  • ความเสียหายของการเคลือบระหว่างการขนส่ง แท่งสังกะสีที่ยึดด้วยสลิงโซ่จะสูญเสียชั้นตรงจุดที่สัมผัสกับเคลวิส ทาสีด้วยสีสังกะสีก่อนการแข็งตัว ไม่ใช่หลังจากนั้น
  • การเปิดรับด้าย ด้ายใดๆ ที่เหลือภูมิใจกับข้อต่อเกลียวเร่งควรมีการเคลือบแบบเดียวกับแกน ปลายตัดเปลือยเป็นจุดแรกที่เกิดสนิม และจุดแรกที่รอยแตกเมื่อยล้าเริ่มต้นบนโครงสร้างที่สั่น
  • เอกสารประกอบ ผลลัพธ์การกระแทกแบบชาร์ปีสำหรับ L7, การอ่านค่าความหนาของชั้นเคลือบสำหรับการจุ่มร้อน และการตรวจสอบย้อนกลับไปยังหมายเลขความร้อน คือสามสิ่งที่ผู้ตรวจสอบจะขอ เก็บไว้กับแบบร่างการก่อสร้างแทนที่จะเก็บไว้ในเอกสารสำคัญของโครงการ

สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่วิศวกรรมที่แปลกใหม่ เหล็กค้ำยันเป็นองค์ประกอบที่เรียบง่าย มีประสิทธิภาพ มีเพียงแรงดึงเท่านั้น และยังคงเชื่อถือได้เมื่อมีการระบุพื้นที่ความเค้น ค่าเผื่อการหยิบขึ้น และสารเคลือบทั้งหมดอย่างชัดเจน แทนที่จะอนุมานจากภาพถ่ายแค็ตตาล็อก ความล้มเหลวที่เกิดขึ้นมักจะย้อนกลับไปที่หนึ่งในสามตัวเลขที่ถูกทิ้งไว้ที่ร้านค้า