Rollen av hög-bultar i stålanslutningar
Bultförband är det vanligaste sättet att montera stålkonstruktioner på plats, och hög-hållfasta konstruktionsbultar är de komponenter som gör dessa anslutningar tillförlitliga. De är åtdragna till en definierad förspänning så att fogen överför belastning genom friktion eller lager, beroende på konstruktionsmetod, och de måste fungera som en sammansättning med matchande muttrar och brickor.
På internationella projekt måste bultstandarden matcha den styrande designkoden: AISC 360 för amerikanska projekt, EN 1090-2 och Eurokoderna för europeiska projekt, och motsvarande nationella koder på annat håll. Hållfasthetsklasserna ser likadana ut i olika system, men gängdimensioner, bredd över plan, brickhårdhet och testkrav skiljer sig åt, så direkt utbyte utan teknisk granskning är osäkert.
Internationella standarder i ett ögonkast
| Standard | Område | Typiska betyg | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| ASTM F3125 | USA | A325, A490 | Konsoliderar de tidigare A325- och A490-specifikationerna för tunga sexkantsbultar |
| EN 14399 | Europa | Klasserna 8.8, 10.9 | Förbelastade bultenheter; delar -1, -4 (HR-system), -6 (HRC-system) |
| EN 15048 | Europa | Klasserna 8.8, 10.9 | Icke-förspända konstruktionsbultar; får inte ersätta EN 14399-enheter |
| AS/NZS 1252 | Australien / Nya Zeeland | Betyg 8.8 | Monterings-testat system med strikt k-faktorkontroll |
| GB/T 1228 | Kina | Betyg 8.8S, 10.9S | Hög-hållfasta sexkantsbultar för stålkonstruktioner |
Egenskapsklasser och minsta draghållfasthet
| Beteckning | Minsta draghållfasthet | Avkastningsstyrka | Styrande standard |
|---|---|---|---|
| Klass 8.8 | 800 MPa | 640 MPa | EN 14399 / EN 15048, ISO 898-1 |
| Klass 10.9 | 1040 MPa | 940 MPa | EN 14399 / EN 15048, ISO 898-1 |
| A325 | 830 MPa (120 ksi) | 570 till 660 MPa | ASTM F3125 |
| A490 | 1040 MPa (150 ksi) | Ej specificerad som avkastning | ASTM F3125 |
Styrkevärdena ovan definieras i motsvarande standarddokument. A325 och klass 8.8 beskrivs ofta som likvärdiga, men de två systemen skiljer sig åt i gängtolerans, bredd över plan, brickhårdhet och acceptanstestning, så det korrekta svaret på en ritning är att leverera bultar gjorda och testade enligt den standard som faktiskt anges.
Kritiska risker på internationella projekt
Imperialistiska versus metriska dimensioner
Amerikanska och brittiska ritningar anger ofta tum-bultar som 3/4, 7/8 eller 1 tum. En tum är lika med 25,4 mm, och en metrisk bult med närmaste nominella storlek är inte samma produkt. Att byta ut en 1-tumsbult med en M24-bult ändrar håldiameter, kantavstånd, lagerarea och konstruktionsantagandena i anslutningsberäkningarna. När ritningssystemet är tvetydigt är det korrekta steget att göra en begäran om information (RFI) och låta den registrerade ingenjören bekräfta systemet innan du beställer.
Väteförsprödning av galvaniserade hög-hållfasta bultar
Varm-doppförzinkning är ett normalt korrosionsskydd för många stålprodukter, men det är generellt förbjudet för ASTM F3125 Grade A490-bultar och för klass 10.9-enheter som används i förspända anslutningar, enligt gällande specifikationer såsom RCSC-specifikationen och AISC 360. Under syrabetning och atomförzinkning kan väte diffundera in i stålet; när bulten är spänd kan det fångade vätet utlösa mikro-sprickbildning och plötsligt fel, ett fenomen som kallas väteförsprödning. Där ritningar kräver A490 är beläggningen begränsad till zinkflake (Dacromet-typ) eller färgsystem.
Mutter över-tappning efter galvanisering
Galvaniserbara kvaliteter som A325 kan varmförzinkas-, men zinkskiktet på gängorna gör att standardmuttrar inte kan monteras. Rätt praxis är att gänga muttrar överdimensionerade inom gränserna för den gällande standarden och att matcha bult, mutter och brickor som en testad enhet. Över-tappning utanför det tillåtna intervallet minskar gängingreppet och kan göra att gängorna lossnar under åtdragning, så att anslutningen aldrig når designförspänningen.
Monteringsmatchning och återanvändning
Hög-hållfasta bultar, muttrar och brickor bör komma från en enda tillverkare och testas som en enhet, eftersom dimensionskompatibilitet mellan komponenter är en del av standarden. Förspända konstruktionsbultar behandlas vanligtvis som engångs-användning; spänningskontroll (TC) bultar är strikt engångs-användning. Om en bult har spänts förbi kapacitet i plastområdet, kan återanvändning leda till fogfel, och all återanvändning måste godkännas av en byggnadsingenjör.
Checklista för upphandling och kvalitetssäkring
Bekräfta om projektet använder metriska eller imperialistiska bultar och höj en RFI när ritningarna är tvetydiga
Matcha bultstandarden med designkoden: AISC 360 för amerikanska projekt, EN 1090-2 för EU-projekt
Kräv fullständiga materialtestrapporter (MTR) med värmenummer för varje parti
Verifiera den angivna förspänningsmetoden: vrid-av-mutter, vridmomentkontroll eller direktspänningsindikatorer
Kontrollera beläggningen mot betyget: A490 med zinkflinga eller färg, ej varmförzinkning-
Ordna för-drag- och k-faktortest där projektstandarden kräver monteringstestning
Förpacka fästelement i förseglade stålfat eller plywoodbackar med fuktskydd och detaljerade packlistor
För strukturella fästelement tillverkade enligt dessa standarder, se vårt sortiment av fästelement på strukturella fästelement.
Vanliga frågor
F: Kan en GB/T 1228 8.8S-bult ersätta en ASTM A325-bult?
Inte utan ingenjörsgranskning. Hållfasthetsnivåerna är jämförbara, men gängmått, bredd över plan, brickhårdhet, märkning och acceptansprovning skiljer sig åt mellan systemen, och den levererade produkten måste uppfylla den standard som står på ritningarna.
F: Varför får A490-bultar inte vara varmförzinkade-?
Syrabetning och galvanisering tillåter väte att diffundera in i det höghållfasta stålet. Under förspänning kan det fångade vätet orsaka plötsliga spröda frakturer, så RCSC-specifikationen och AISC 360 förbjuder varm-doppning och elektro-galvanisering för A490; zinkflake eller färgsystem används istället.
F: Kan höghållfasta-bultar återanvändas?
Generellt nej. Förspända bultar är designade för en åtdragning, och spänningskontrollbultar (TC) är strikt engångs-bruk. Eventuell återanvändning måste bedömas och godkännas av en byggnadsingenjör.
F: Vad är skillnaden mellan EN 14399 och EN 15048?
EN 14399 täcker förbelastade bultenheter i klasserna 8.8 och 10.9, testade så att enheten kan dras åt till en definierad förspänning. EN 15048 täcker icke-förspända konstruktionsbultar. De två systemen är inte utbytbara i förinstallerade anslutningar.
F: Vilken bult sticker ut-efter efter åtdragning?
Efter åtdragning ska en jämn längd på bultänden sticka ut förbi muttern, som en visuell kontroll av att bulten är tillräckligt lång. För mycket utstickning-, särskilt med synliga gänghalsningar, indikerar över-spänning och bulten bör bytas ut.
F: Vilka dokument ska en leverantör av fästelement tillhandahålla?
Åtminstone: materialtestrapporter med värmenummer, dragprovningscertifikat och där så krävs enligt standarden, k-faktor- eller monteringstestrapporter. Dessa handlingar kontrolleras av inspektörer på plats och av försäkringsrevisorer.