Διαφορές μεταξύ δομικών μπουλονιών από χάλυβα και συνηθισμένων μπουλονιών

Οι βασικές διαφορές μεταξύδομικά μπουλόνια από χάλυβακαι τα συνηθισμένα μπουλόνια βρίσκονται σε τέσσερις βασικές διαστάσεις:τρόπος μετάδοσης δύναμης, αντοχή υλικού, διαδικασία κατασκευής και σενάρια εφαρμογής. Η σχεδιαστική λογική των δύο επικεντρώνεται εξ ολοκλήρου σε διαφορετικές απαιτήσεις φέρουσας-φόρτωσης.

Τα μπουλόνια από δομικό χάλυβα χρησιμοποιούνται κυρίως στη μηχανική δομικού χάλυβα (όπως εργαστήρια, γέφυρες και πύργοι), με κύρια λειτουργία τη διασφάλιση της συνολικής σταθερότητας και ασφάλειας της κατασκευής και πρέπει να αντέχουν μακροπρόθεσμα δυναμικά ή στατικά φορτία. Τα συνηθισμένα μπουλόνια, από την άλλη πλευρά, έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων και είναι κατάλληλα για γενικά σενάρια σύνδεσης όπως έπιπλα, περιβλήματα εξοπλισμού και απλοί βραχίονες, που χρειάζονται μόνο για να καλύψουν τις βασικές ανάγκες στερέωσης. Όσον αφορά τον τρόπο μετάδοσης δύναμης, οι δομικοί κοχλίες από χάλυβα μεταδίδουν φορτίαδύναμη τριβής που δημιουργείται από την προφόρτιση, βασιζόμενοι στην τριβή μεταξύ του μπουλονιού και των συνδεδεμένων εξαρτημάτων για να αντισταθούν σε εξωτερικές δυνάμεις. Ωστόσο, τα συνηθισμένα μπουλόνια μεταδίδουν δύναμητη δύναμη διάτμησης του στελέχους του μπουλονιού και τη δύναμη εξώθησης μεταξύ του μπουλονιού και του τοιχώματος της οπής-ουσιαστικά "αντιστέκεται" απευθείας σε εξωτερικές δυνάμεις, με απόδοση φορτίου- πολύ χαμηλότερη από αυτή των δομικών χαλύβδινων μπουλονιών.

Συγκεκριμένα, οι διαφορές μεταξύ των δομικών μπουλονιών από χάλυβα και των συνηθισμένων μπουλονιών μπορούν να αναλυθούν στα ακόλουθα πέντε σημεία:

1. Υλικό και Αντοχή

Τα μπουλόνια από δομικό χάλυβα (συγκεκριμένα τα μπουλόνια από δομικό χάλυβα υψηλής- αντοχής) πρέπει να είναι κατασκευασμένα από δομικό χάλυβα κραμάτων υψηλής- αντοχής, με κοινά υλικά όπως 20MnTiB, 40Cr και 35VB. Οι βαθμοί αντοχής τους είναι ως επί το πλείστον Βαθμού 8,8 και άνω (οι βασικοί βαθμοί είναι ο βαθμός 10,9 και ο βαθμός 12,9), οι οποίοι μπορούν να αντέξουν μεγάλα φορτία χωρίς να προκαλούν εύκολα πλαστική παραμόρφωση. Τα συνηθισμένα μπουλόνια κατασκευάζονται συνήθως από ανθρακούχο δομικό χάλυβα, όπως το Q235 και το Q355, με σχετικά χαμηλούς βαθμούς αντοχής (κυρίως Βαθμού 4.8 και Βαθμού 5.6), που καλύπτουν μόνο τις βασικές ανάγκες στερέωσης για χαμηλά φορτία. Είναι επιρρεπείς σε κάμψη ή θραύση όταν φέρουν υπερβολικά φορτία.

2. Σχήμα και Διαστάσεις

Ο σχεδιασμός σχήματος των δομικών μπουλονιών από χάλυβα επικεντρώνεται στην "ενίσχυση της σταθερότητας της μετάδοσης δύναμης", με τους κύριους τύπους να είναιμπουλόνια εξάγωνης κεφαλής-με υψηλή αντοχήκαικοχλίες στρεπτικής διάτμησης υψηλής-αντοχής: Εξάγωνα μπουλόνια κεφαλήςέχουν μεγαλύτερες-επίπεδες διαστάσεις και παχύτερες κεφαλές, οι οποίες μπορούν να προσαρμοστούν σε εργαλεία εγκατάστασης με υψηλότερη ροπή για να διασφαλιστεί ότι η προφόρτιση πληροί τις απαιτήσεις. Οι κοχλίες στρεπτικής διάτμησης είναι εξοπλισμένοι με "ουρά στρέψης διάτμησης" και η προφόρτιση ελέγχεται με αποκοπή της ουράς κατά την εγκατάσταση, αποφεύγοντας ανθρώπινα σφάλματα λειτουργίας. Τα συνηθισμένα μπουλόνια έχουν σχετικά μικρές κεφαλές (όπως εξάγωνες κεφαλές, εγκάρσιες εσοχές κεφαλές) και διαστάσεις σπειρώματος, με γενικευμένα σχέδια. Χρειάζεται να προσαρμόζονται μόνο σε συμβατικά κλειδιά για εγκατάσταση, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι απαιτήσεις προφόρτισης υψηλών-αντοχών.

3. Διαδικασία Κατασκευής

Η τοποθέτηση δομικών χαλύβδινων μπουλονιών έχει αυστηρές διαδικαστικές απαιτήσεις: είναι απαραίτητο πρώτα να πραγματοποιηθεί "αρχικό σφίξιμο" (προ-σφίξιμο στο 50%-70% της ροπής σχεδιασμού), μετά "τελικό σφίξιμο" (σφίξιμο στη ροπή σχεδιασμού) και σε ορισμένα σενάρια απαιτείται επίσης επιθεώρηση "επανασύσφιξης". Για τον έλεγχο της προφόρτισης πρέπει να χρησιμοποιούνται επαγγελματικά εργαλεία όπως δυναμόκλειδα και κλειδιά διάτμησης. Μετά την τελική σύσφιξη, είναι απαραίτητο να ελέγξετε εάν η τιμή της ροπής είναι η κανονική ή εάν η ουρά στρεπτικής διάτμησης είναι πλήρως αποκομμένη. Η τοποθέτηση των συνηθισμένων μπουλονιών είναι σχετικά απλή: δεν χρειάζεται να ελέγχετε την ακριβή ροπή και μπορούν να σφίξουν με συνηθισμένα κλειδιά (όπως ρυθμιζόμενα κλειδιά και κλειδιά υποδοχής) χωρίς επαγγελματικές κατασκευαστικές δεξιότητες.

4. Σενάρια Εφαρμογής

Οι δομικοί κοχλίες από χάλυβα χρησιμοποιούνται ευρέως σε σενάρια με υψηλές απαιτήσεις για αντοχή και ασφάλεια σύνδεσης, όπως οικοδομικές κατασκευές από χάλυβα (π.χ. σύνδεση χαλύβδινων υποστυλωμάτων και χαλύβδινων δοκών σε εργαστήρια), χαλύβδινες κατασκευές γεφυρών (π.χ. μάτισμα δοκών από χαλύβδινο κιβώτιο) και μεγάλους πύργους (π.χ. πύργοι επικοινωνίας και πύργοι μετάδοσης ισχύος). Πρέπει να αντέχουν μακροπρόθεσμες-εξωτερικές επιρροές όπως ο άνεμος, η βροχή, οι κραδασμοί και οι αλλαγές θερμοκρασίας.Συνηθισμένα μπουλόνιαείναι κατάλληλα για σενάρια που δεν απαιτούν υψηλό-φορτίο, όπως συναρμολόγηση επίπλων, στερέωση περιβλήματος εξοπλισμού και απλή κατασκευή ραφιών. Εάν χρησιμοποιούνται σε σενάρια υψηλού-φόρτου, είναι επιρρεπείς σε αποτυχία σύνδεσης λόγω ανεπαρκούς αντοχής.

5. Επαναχρησιμοποίηση

Τα δομικά μπουλόνια από χάλυβα είναι συνήθωςμη επαναχρησιμοποιήσιμο: κατά την εγκατάσταση, πρέπει να σφίγγονται σε προφόρτιση κοντά στην αντοχή διαρροής του υλικού, η οποία μπορεί να προκαλέσει μικροσκοπική πλαστική παραμόρφωση. Η επαναχρησιμοποίηση θα οδηγήσει σε αδυναμία εκπλήρωσης της απαιτούμενης προφόρτισης, επηρεάζοντας την ασφάλεια της σύνδεσης. Τα συνηθισμένα μπουλόνια έχουν χαμηλή προφόρτιση και δεν φτάνουν το κατώφλι πλαστικής παραμόρφωσης του υλικού, επομένως έχουν καλή αποσπάσιμη ικανότητα και μπορούν να επανατοποθετηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν όπως απαιτείται (είναι απαραίτητο να ελέγξετε εάν τα σπειρώματα είναι άθικτα και αν το στέλεχος είναι λυγισμένο).