Śruby typu U należą do najczęściej stosowanych elementów złącznych w mocowaniach rur, usztywnianiu urządzeń i projektach instalacji konstrukcji stalowych. Dzięki prostej konstrukcji i dużym możliwościom adaptacji są powszechnie stosowane w instalacjach wodno-kanalizacyjnych, rurociągach przeciwpożarowych, gazociągach i montażu urządzeń elektromechanicznych. Podczas samej budowy i zakupu wiele osób często napotyka problemy, takie jak brak montażu, niewystarczająca siła mocowania, rdzewienie, niewystarczająca nośność oraz poluzowanie lub oderwanie się w czasie z powodu nieprawidłowego wyboru specyfikacji. Jak więc dokładnie wybrać specyfikacje śrub U-bolt?

Standardowy format notacji dla śrub typu U
Notacja ogólna:Śruba U-Średnica rury × średnica trzpienia × długość całkowita
Na przykład: U27 M8×100
27: Kompatybilny z rurą stalową o średnicy zewnętrznej 27 mm
M8: Trzpień gwintowany o średnicy 8 mm
100: Całkowita długość wewnętrzna podstawy w kształcie litery U (bez nakrętki)
Wszystkie parametry doboru opierają się przede wszystkim na zewnętrznej średnicy rury, wytrzymałości trzonka i dostępnej przestrzeni montażowej, a nie na wewnętrznej średnicy rury. Jest to najbardziej podstawowa zasada selekcji.
(I) Zgodna średnica zewnętrzna rury
Wewnętrzna szerokość śruby U musi odpowiadać zewnętrznej średnicy rury. Ma to kluczowe znaczenie dla powodzenia selekcji i jest najczęstszym źródłem błędów; w żadnym wypadku nie należy dokonywać wyboru na podstawie wewnętrznej średnicy rury. Aby uwzględnić standardowe rozmiary rur konstrukcyjnych, w branży ustanowiono ustandaryzowany system specyfikacji śrub U, który jest kompatybilny z większością rur stalowych ocynkowanych, spawanych i bez szwu. Konkretne zależności przedstawiono w poniższej tabeli:
| Średnica nominalna (DN) | Średnica zewnętrzna (mm) | Rozmiar śruby U |
| DN15 | 21.3 | U22 |
| DN20 | 26.8 | U27 |
| DN25 | 33.7 | U34 |
| DN32 | 42.4 | U43 |
| DN40 | 48.3 | U48 |
| DN50 | 60.3 | U60 |
W przypadku rur niestandardowych, takich jak rury z tworzywa sztucznego PVC, PE i rury okrągłe ze stali nierdzewnej, nie ma potrzeby odwoływania się do modeli średnic rur; wystarczy zmierzyć rzeczywistą średnicę zewnętrzną rury, aby wybrać odpowiednią śrubę w kształcie litery U. Jednocześnie należy zwrócić szczególną uwagę na margines doboru rur izolowanych: jeśli rura jest owinięta warstwą izolacyjną i warstwą ochronną, przed wybraniem specyfikacji należy dodać łączną grubość warstwy izolacyjnej po obu stronach do zewnętrznej średnicy rury; w przeciwnym razie obejmy mogą być za małe, aby bezpiecznie przymocować rurę.
(II) Rozmiary gwintów śrub
Typowe rozmiary gwintów śrub typu U to M6, M8, M10, M12 i M16. Różne rozmiary odpowiadają różnym maksymalnym obciążeniom i zastosowaniom. Aby uniknąć zagrożeń bezpieczeństwa spowodowanych niewystarczającą nośnością, należy wybrać odpowiedni rozmiar w zależności od ciężaru zabezpieczanego przedmiotu i warunków obciążenia.
| Specyfikacje gwintów | Typowe maksymalne obciążenie na wątek | Ocena scenariusza zastosowania | Typowe przypadki użycia |
| M6 | - | Ultralekki montaż | Mały przewód, mikrorurka |
| M8 | ≤150kg | Lekki montaż | Standardowe domowe rury wodociągowe, przewody elektryczne o małej średnicy i lekkie systemy rurowe |
| M10 | ≤280kg | Projekty inżynieryjne średniej skali | Rurociągi przeciwpożarowe, rurociągi gazowe i wsporniki wyposażenia standardowego |
| M12 | ≤450kg | Zastosowania o dużej wytrzymałości | Rury o dużej średnicy, duże konstrukcje stalowe i sprzęt o dużej wytrzymałości |
| M16 | - | Zastosowania o ekstremalnych obciążeniach | Rurociągi o bardzo dużych średnicach, konstrukcje stalowe o dużej wytrzymałości i urządzenia wielkogabarytowe |
(III) Całkowita długość śruby
Całkowita długość śruby U bezpośrednio określa grubość płyty nośnej, którą może pomieścić, oraz wymagany luz montażowy. Niewłaściwy dobór długości może skutkować problemami, takimi jak niewystarczająca ilość gwintu do wejścia nakrętki, brak zabezpieczenia łącznika lub nadmierny występ śruby. Wzór na obliczenie odpowiedniej długości całkowitej jest następujący: Długość całkowita = średnica zewnętrzna rury + grubość płyty wsporczej + prześwit montażowy po obu stronach. Zgodnie ze standardowymi praktykami budowlanymi z każdej strony rezerwuje się 20–30 mm naddatku montażowego, aby pomieścić podkładki, podkładki sprężyste i nakrętki, zapewniając bezpieczne mocowanie.
Specyfikacje dotyczące wyboru klas wytrzymałości
Stopień wytrzymałości śrub typu U musi być odpowiednio dobrany do intensywności drgań i wymagań nośnych warunków pracy. W przypadku standardowych przewodów hydraulicznych i grzewczych, a także statycznych mocowań rur bez częstych wibracji, wystarczą konwencjonalne ocynkowane śruby typu U klasy 4.8, aby spełnić wymagania operacyjne; W scenariuszach obciążeń dynamicznych – takich jak wsporniki wsporcze sprzętu, rury wibracyjne i mocowania rur na dużych wysokościach – obowiązują wyższe wymagania dotyczące wytrzymałości śrub i odporności zmęczeniowej. Aby skutecznie ograniczyć ryzyko zerwania gwintu i pęknięcia spowodowanego długotrwałymi wibracjami, należy stosować śruby o wysokiej wytrzymałości klasy 8.8; Śruby typu U ze stali nierdzewnej odpowiadają standardom branżowym: klasa 304 odpowiada A2-70, a klasa 316 odpowiada A4-70, dzięki czemu nadają się do różnych zastosowań odpornych na korozję i o wysokiej wytrzymałości.

Streszczenie
1. Zmierz rzeczywistą średnicę zewnętrzną rury; jeśli jest izolacja, dodaj grubość izolacji, aby wybrać odpowiednią średnicę wewnętrzną śruby U;
2. Określ rozmiar gwintu w oparciu o zastosowanie rurociągu i nośność: wybierz M8 dla małych obciążeń, M10 dla standardowych obciążeń i M12 lub większy dla dużych obciążeń;
3. Zmierzyć grubość blachy stalowej wspornika stałego i biorąc pod uwagę standardowy naddatek montażowy, obliczyć całkowitą długość pasujących kołków;
4. Określić obróbkę materiału i powierzchni w oparciu o środowisko operacyjne, rozróżniając warunki wewnętrzne, zewnętrzne, korozyjne i wysokotemperaturowe;
5. Wybieraj podkładki płaskie, podkładki sprężyste i nakrętki wykonane z tego samego materiału, aby uniknąć korozji elektrochemicznej spowodowanej kontaktem różnych materiałów i wydłużyć żywotność.