Waarom is het schroefdraadontwerp van koolstofstrengersanker zo belangrijk voor het fixeereffect?

In moderne constructie en werktuigbouwkunde zijn de betrouwbaarheid en duurzaamheid van het verankeringssysteem direct gerelateerd aan de veiligheid en levensduur van de structuur. Als een belangrijk product op het gebied van verankering, Koolstofstaalstaking anker heeft de voorkeur vanwege zijn hoge sterkte en brede toepasbaarheid. De kern van de prestaties hangt echter niet alleen af ​​van de kenmerken van koolstofstaalmaterialen, maar ook van een schijnbaar eenvoudige maar cruciale ontwerp-thread-structuur.
1. Mechanische principes van draadontwerp: van micro -wrijving tot macro -fixatie
De draad van het anker is geen eenvoudig "antislippatroon", maar een nauwkeurig berekende mechanische structuur. De kernfunctie kan worden ontleed in de volgende drie punten:
Optimalisatie van stressverdeling
Wanneer het anker in het substraat (zoals beton) wordt gedreven, breidt de spiraalvormige groef van de draad het contactgebied uit door het "wigeffect". Experimentele gegevens tonen aan dat het draadontwerp van het standaard koolstofstaalanker de kracht per oppervlakte-eenheid met 30%-50%kan verminderen, waardoor het substraat door breuk wordt vermeden als gevolg van de lokale spanningsconcentratie.
Dynamische controle van wrijving
De helixhoek (meestal 55 ° -65 °) en toonhoogte (6-10 schroefdraden per inch) van de draad beïnvloedt direct de bijtsterkte tussen de ankerbout en het basismateriaal. Diepere draden (diepte van ongeveer 0,5-1,2 mm) kunnen een mechanische vergrendeling in het basismateriaal vormen, en de uittrekbare weerstand kan meer dan 3 keer die van gladde ankerbouten zijn.
Stabiliteit in een vibrerende omgeving
Onder dynamische belastingen (zoals aardbevingen en trillingen van apparatuur) kan het "zelfvergrenzende effect" van de draad energie absorberen door vervorming. Als u de ASTM E488 -standaardtest als voorbeeld neemt, is de verplaatsing van een ankerbout van koolstofstalen met geoptimaliseerde draden in een cyclische trillingstest slechts 1/5 van die van een gladde ankerbout.
2. Synergistisch effect van materialen en structuren: waarom vereist koolstofstaal specifieke threadparameters?
De hoge sterkte van koolstofstaal (treksterkte ≥ 700 mpa) biedt de basislagercapaciteit voor ankerbouten, maar als het draadontwerp ongepast is, zal dit leiden tot twee risico's:
Risico op brosse breuk: te diepe draden zullen de dwarsdoorsnede van de ankerkang verzwakken en het kan breken tijdens de impactinstallatie.
Uitbreiding van corrosiegevoelig gebied: onredelijke draadvorm is eenvoudig om vloeistofretentiegebied te vormen, waardoor het roestproces wordt versneld.
Daarom moet de draad van koolstofstalen staking -anker voldoen aan de volgende speciale vereisten:
Progressieve draaddiepte: diepere wortel (ongeveer 1 mm) en ondiepere bovenkant (ongeveer 0,6 mm), waardoor de spanningsconcentratie wordt verminderd met behoud van de bijtkracht.
Afgeronde draadrand: filet met straal ≥ 0,1 mm kan de kans op scheurinitiatie verminderen en de vermoeidheidsleven verlengen.
Surface Galvanisatieproces: de coatingdikte (meestal 5-8 μm) die overeenkomt met de draadgroef zorgt ervoor dat de anti-corrosieprestaties niet worden beschadigd door de draadstructuur.
Iii. Belangrijkste verificatie in praktische toepassing: van laboratorium tot bouwplaats
Geval 1: Faalanalyse van verankering van vliesgevel van hoogbouwgebouw
Een project gebruikte koolstofstalen ankerbouten met niet -geoptimaliseerde draden, die collectief werden losgemaakt onder windbelasting. Na het testen werd gevonden dat 80% van de mislukte ankerbouten betonpoeder -accumulatie aan de onderkant van de draad had, waaruit bleek dat het bijtoppervlak niet volledig in contact stond. Na overstap naar een ontwerp met een dichtere toonhoogte (8 schroefdraden per inch) en een draadhoek van 60 °, passeerde het verankeringssysteem de 150 km/u windtunneltest.
Case 2: industriële apparatuurbasis trillingstest
Bij het bevestigen van de compressorbasis in een petrochemische plant werden twee draadontwerpen vergeleken:
Type A (traditionele driehoekige draad): 23% van de ankerbouten losgemaakt na 6 maanden gebruik.
Type B (trapeziumvormige draad aan de wortel van de boog): nulfalen in dezelfde cyclus en de trillingstransmissiesnelheid werd verlaagd met 42%.
IV. Industriestandaarden en toekomstige trends
Volgens ISO 898-1 en ACI 355.2-normen moeten de draden van hoogwaardige bouten van koolstofstalen ankerbouten de volgende strikte tests doorstaan:
Koppeltest: het installatiekoppel moet 50-80N · m (M12-specificatie) bereiken en de thread heeft geen uitglijden.
Vermoeidheidstest: 5000 laadcycli bij ± 15% limietbelasting, verplaatsing ≤0,1 mm.
In de toekomst, met de ontwikkeling van intelligente constructietechnologie, zal thread -ontwerp digitale simulatie (zoals eindige elementenanalyse) en 3D -printtechnologie verder combineren om "aangepaste threads" te bereiken met een sterker aanpassingsvermogen aan substraten, zoals:
"Dual-lead thread" voor poreus beton
"Anti-frost helixhoekoptimalisatie" voor omgevingen met lage temperatuur
De subtiliteit van draadontwerp ligt in het omzetten van het materiaalpotentieel van koolstofstaal in betrouwbare verankeringskracht in de werkelijke engineering. Van mechanische principes tot verwerkingsdetails, elke thread is een stille toewijding aan het woord "veiligheid". Het kiezen van een wetenschappelijk geverifieerde draadstructuur is niet alleen een technische optimalisatie, maar ook een verantwoordelijkheid voor technische kwaliteit. Op het gebied van verankering bepaalt de overwinning van details vaak het uiteindelijke succes of falen.