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高强度螺栓的紧固轴力

浏览次数:698发表时间:2020-04-16 16:22:08

       高强度螺栓分为摩擦型和压力型。

       高强度螺栓在压力作用下没有紧固轴力,因此高强度螺栓的紧固轴力是指摩擦型高强度螺栓。

       摩擦型高强度螺栓内力是通过板间摩擦传递的,其破坏准则是克服摩擦。摩擦力遵循计算公式:f=Fu。因此,为了提高摩擦型高强度螺栓的承载能力,有必要提高螺栓的轴向压力,即拧紧轴向力。对螺栓施加拧紧力的原理是预先给螺栓一个轴向拉力,使螺栓发生塑性变形(塑性变形是不可逆变形,即取消螺栓杆的力后,螺栓杆方向的变形无法恢复)。这种塑性变形将导致螺栓沿螺栓杆收缩。当节点板或构件再次与螺栓连接时,当螺栓帽被拧紧时,螺栓帽会对螺栓杆施加轴向拉力,这种轴向拉力会使螺栓杆发生拉力的弹性变形(拉力取消后,变形可以恢复),为了提高此时螺栓杆的轴向收缩力f,螺栓的轴向收缩力=螺栓帽施加的力+预加力引起的塑性变形产生的收缩力。

      高强度螺栓预紧力的建立方法是通过拧紧螺母来实现的。一般采用扭矩法、转角法或螺栓扭矩头来控制预紧力。

       1、转角法施工方法:初拧时用普通扳手将板固定紧;终拧初拧,在此基础上用长扳手或电动扳手扭过一定角度,一般120-180度完成终拧。

      特点:预紧力的设置简单有效,但应防止欠紧、欠紧和过紧。

       2、力矩法施工方法:初拧采用力矩扳手拧紧终拧力矩的30%~50%,使板紧贴;终拧在初拧的基础上,按设计终拧力矩拧紧。

      特点:简单易行,但预张力误差大。

       3、扭断螺栓杆尾法(扭剪型高强度螺栓)。

       施工方法:初拧至终拧力矩的60%~80%,在终拧初拧的基础上,对锚杆尾部进行扭转。

       特点:施工简单,技术要求低,实施容易,质量保证容易等。

       高强螺栓预应力计算公式

       高强度螺栓的预紧力根据螺栓杆的有效抗拉强度确定,并考虑以下修正系数:

       考虑到材料的不均匀性,折减系数为0.9;为了防止施工过程中螺钉因过度拉伸而损坏,折减系数为0.9;考虑到拧紧螺母时,螺栓杆上的剪切力导致的抗拉强度折减除以系数1.2。

       附加安全系数为0.9。

       因此,预张力:P=0.9*0.9*0.9fu*Ae/1.2。

       其中:AE螺纹有效截面积;FU螺栓热处理后最大抗拉强度。


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