Класс прочности стяжного винта: 4.8, 8.8, 10.9
> Коротко > - Номер марки — это предел текучести, а не рейтинг качества. > - Дополнительная прочность стоит оплаты только там, где нагрузка её требует. > - Наличие подтверждается на складе до указания даты.
Обозначения классов прочности — это не рейтинг качества. Они описывают минимальный предел прочности при растяжении и отношение предела текучести, а правильный класс следует из нагрузки и требуемого характера разрушения — а не из предпочтения «прочнее».
Наши собственные производственные и испытательные данные доступны по запросу — см. как устроено наше производство и свяжитесь с инженерной командой.
Предел прочности при растяжении — это максимальное напряжение, которое материал может выдержать при растяжении или вытягивании до разрушения. Предел текучести — это напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться. Площадь напряжения — это эффективная площадь поперечного сечения резьбовой части крепёжного элемента, используемая при расчётах нагрузки. Запас на усталость — это снижение допустимой нагрузки для учёта многократного использования и возможной деградации материала. Водородное охрупчивание — это процесс, при котором некоторые металлы теряют пластичность и разрушаются вследствие поглощения водорода.
Что означают эти числа
Первая цифра — это одна десятая минимального предела прочности при растяжении в МПа; произведение обеих цифр даёт одну десятую минимального предела текучести. Класс 4.8: 400 МПа предел прочности при растяжении, 320 МПа предел текучести. Класс 8.8: 800 МПа предел прочности при растяжении, 640 МПа предел текучести. Класс 10.9: 1000 МПа предел прочности при растяжении, 900 МПа предел текучести, и он подвергается закалке и отпуску, а не изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества.
Класс 8.8 и выше — это среднеуглеродистые или легированные стали с контролируемой термообработкой. Класс 4.8 — углеродистая сталь обыкновенного качества, обычно поставляемая в состоянии после прокатки или после нормализации.
Нормативная база: ISO 898-1 — Механические свойства крепежа из углеродистой стали
От класса прочности к допускаемой нагрузке
Допускаемая растягивающая нагрузка — это не предел текучести по номинальному диаметру. Её рассчитывают по площади напряжённого сечения (эффективного сечения по резьбе): умножают на предел текучести, затем делят на коэффициент запаса и при многократном использовании уменьшают на усталостную поправку.
Для стяжного винта DW15 площадь напряжённого сечения составляет примерно 176 мм². При классе 8.8 это около 113 кН по пределу текучести, однако практика опалубочных работ применяет рабочую нагрузку значительно ниже — обычно в диапазоне 90-150 кН в зависимости от используемого стандарта. Стержень Rd20 при том же расчёте достигает примерно 230-260 кН. Точное значение должен предоставить поставщик как сертифицированную номинальную несущую способность, а не формула, скопированная с сайта.
Когда более высокий класс — неверное решение
Более высокие классы сильнее чувствительны к концентраторам напряжений и более подвержены водородному охрупчиванию после гальванического цинкования. Стержни класса 10.9, гальванически оцинкованные без надлежащего цикла обезводороживания, могут растрескаться через несколько дней после монтажа при нагрузках, значительно ниже номинальной несущей способности. Если стержень класса 10.9 всё же должен иметь покрытие, задайте горячее цинкование или механическое цинкование и требуйте протокол обезводороживания, если применяется гальваническое цинкование.
Более высокий класс к тому же дороже и иначе обрабатывается: резьбу класса 10.9 труднее накатывать, а повторная нарезка или прогонка её плашкой на площадке снимает поверхностный слой, который обеспечивает значительную часть усталостной прочности.
Логика выбора, которая выдерживает проверку
- Возьмите расчётную нагрузку из чертежа опалубки, включая расчётный случай давления бетона и любую динамическую добавку.
- Разделите её на число стяжек на единицу площади и на коэффициент запаса, требуемый вашим стандартом, — обычно 1,5-2,0 от номинальной несущей способности, выше при многократном использовании.
- Выберите наименьший класс, который удовлетворяет этому с запасом. Если класс 8.8 покрывает нагрузку, заказ класса 10.9 покупает риск, а не безопасность.
- Подбирайте гайку и конус к тому же классу. Стержень класса 10.9 с гайкой класса 4.8 просто переносит место разрушения.
- Требуйте сертификат качества завода (EN 10204 3.1 для несущих конструкций) и протокол испытания партии на растяжение, а также проверяйте, что номер плавки на стержне совпадает с сертификатом.
Нормативная база: EN 13670
Повторное использование и снижение допускаемой нагрузки
Многоразовые стержни накапливают повреждения: забоины у входа резьбы, выправленные изгибы, коррозионные раковины. Большинство стандартов по опалубке требуют осмотра перед каждым циклом повторного использования и снижения допускаемой нагрузки или отбраковки стержней с видимыми повреждениями резьбы. Стержень, который согнули и выправили, потерял часть своего усталостного ресурса, даже если выглядит пригодным.
| Класс | Минимальный предел текучести (МПа) | Последствия для несущей способности |
|---|---|---|
| 4.8 | 320 МПа | Пониженная несущая способность, подходит для лёгких нагрузок |
| 8.8 | 640 МПа | Средняя несущая способность, подходит для стандартной опалубки |
| 10.9 | 900 МПа | Высокая несущая способность, но повышенная чувствительность к концентраторам напряжений и более высокая стоимость |
| 8.8 | 640 МПа | Оптимальное соотношение стоимости и эксплуатационных характеристик, меньший риск охрупчивания |
| 10.9 | 900 МПа | Повышенный риск водородного охрупчивания при электролитическом цинковании |
| 4.8 | 320 МПа | Самый дешёвый вариант, но непригоден для тяжёлых или динамических нагрузок |
Нормативные ссылки и стандарты.
- EN 10204:2004 — Типы документов по инспекции
- ISO 898-1 — Механические свойства крепежа из углеродистой стали
- ISO 3501 — Коррозионная стойкость крепежа из нержавеющей стали
- NIST — стандарты измерения материалов
- EN 14399-1 — Высокопрочные болтовые соединения для конструкций
- ISO 16047 — Болты с шестигранной головкой и шестигранные гайки
О нас: В этой статье рассматриваются свойства и выбор классов шпилек 4.8, 8.8 и 10.9, а также приводятся данные наших производственных и испытательных процессов. На нашем заводе реализованы контролируемая термообработка и нарезка резьбы на станках с ЧПУ. Наш страница контактов предоставляет доступ к инженерной команде для получения подробной технической документации, а страница «О компании» документирует наши производственные процессы. Статья была проверена инженерной командой Qianheng Formwork.