在构建阶段的错误会带来严重的后果

螺丝头突然断了。没有明显的原因。后果是对建筑物造成无法估量的损失。

坠落的部件会危及人类的生命。其原因就是所谓的氢致脆性断裂,这种断裂往往在安装后存在一定的时间滞后。今天,我们知道有三个相干的因素:一个临界氢电荷,一个临界物质状态,和一个临界应力状态。

不暴露在元件上的钢板,可以用硬化钢制成的螺丝固定在工业轻量化结构中。然而,在某些条件下,存在氢致脆性断裂的风险,在这种情况下,螺钉头在没有可识别的原因下脱落。通过使用密封垫圈,可有效避免脆性断裂。

工业和商业建筑,以轻型建筑制造,一般由钢骨架结构,与不同厚度的梯形轮廓板。型材板用自钻或自攻螺钉直接拧在钢梁上。螺钉由表面硬化,镀锌碳钢制成,可用于紧固支撑元件和承重外壳。更高等级的材料,如耐腐蚀不锈钢,是没有必要的,因为承重外壳通常仍然设有绝缘层,然后用盖壳封闭。因此,螺杆连接永久地不受天气影响。

在日常工作中,许多建筑工地并没有按照最初的计划运行:交付延迟、计划的改变或困难的天气条件常常导致各个施工阶段之间的意外延迟。具体来说,这可能意味着钢螺丝暴露在天气下几天或几周,即使材料不是最优的。当螺丝以较高的拧紧力矩或以一定的角度固定在钢梁上时,情况就会变得很危险。然后螺杆的失效发生之前没有可见的变形或腐蚀。因此,预测断裂时间是不可能的。损坏可能发生在建筑工程完成几个月后。通常严重的后果可能包括关闭建筑工地,高额的投诉费用和损害公司形象。另外有危及生命的危险,由坠落部件造成的,不能排除。

柏林国会大厅的倒塌是由所谓的氢脆造成的最壮观的破坏案例之一。1980年,600吨重的南屋顶在大厅主入口上方坍塌。事故造成多人受伤,一名27岁男子死亡。在分析中,专家们发现了整个施工过程中的一系列设计错误。

氢致脆性断裂是如何发生的?

影响因素及规避措施


氢致脆性断裂的先决条件是
  • 氢供应的存在
    -在制造过程中
    -在施工现场使用螺丝时
  • 的物质条件
  • 螺杆的机械载荷

只有当这三个参数都是关键的时候,氢致脆性断裂的风险才会出现。

制造过程的优化

(在EJOT工厂)

通过材料选择、精确的工艺参数和随生产而进行的试验,氢致脆性断裂的风险可以降低,或可以及早发现。然而,根据技术状态(例如,DIN EN ISO 4042),对于镀锌层,氢致脆性断裂的潜在风险不能100%排除。此外,对于运行中的氢的确切供应,通常也没有可能得出结论。

简而言之,在表面处理的精整过程中,氢的释放是最小的。热处理保证了材料的最佳芯和边缘硬度以及足够的韧性。此外,氢退火进一步降低了氢负荷。在交货前,螺钉经过负载测试,以将风险降到最低。

优化建筑工地的处理方法

减少氢致损伤风险的有效措施是使用密封垫圈。EJOT提供预组装密封垫圈的所有自钻和自攻螺丝的JA, JZ和JT系列。

增加安装过程中的安全性

密封垫圈降低了机械载荷,限制了螺钉的预紧力或拉应力。在紧固期间,密封垫圈的可见压缩允许自钻螺丝的控制拧紧。有效避免在安装过程中撕掉螺丝头或剥掉螺丝螺纹。

增加安装后的安全性

压型板在紧固过程中损坏的表面保护层可以用密封垫圈安全覆盖。硫化塑料的特点是耐高温和抗紫外线。通过这种方式,螺丝连接点可以在施工完成之前不受天气的影响。由于密封垫圈的接触面增大,其通拉能力也随之增大。


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