扭剪型高強度螺栓聯接的設計
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焊釘,焊釘廠家,栓釘,剪力釘,圓柱頭焊釘,扭剪型螺栓,扭剪,鋼結構螺栓,鋼結構扭剪螺栓,河北扭剪螺栓,得力焊釘 發表時間:2022-03-11 17:26:34 瀏覽:235次
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扭剪型高強度螺栓聯接的設計
(1)扭剪型高強度螺栓聯接結構形式及應用
扭剪型高強度螺栓聯接由一個螺栓、一個螺母和一個墊圈構成,如圖2.1-3所示。它具有強度高、安裝簡便、質量容易保證、可以單面擰緊等優點。主要用于鐵路、公路、建筑、化工、冶金等鋼結構的聯接。
圖2.1-3扭剪型髙強度螺栓聯接
1一螺栓 2—墊圈 3—螺母
扭剪型高強度螺栓
(2)緊固件品種與規格
目前,我國扭剪型髙強度螺栓國家標準只有一個品種(GB/T 3632—1995),規格為M16、M20、M22和M24的粗牙螺紋。
(3)常用材料及機械性能
推薦使用的材料及性能見表2.1-19。
表2.1-19 扭剪型高強度螺栓、螺母推薦
使用的材料及機械性能(摘自GB/T 3632—1995)
聯接件 性能等級 推薦材料 力學性能 硬度HRC
螺栓 10.9S 20MnTiB 抗拉強度:1040- 1240 Mpa 33 ?39
螺母 10H 35, 45, 15MnVB 保證應力:≥ 1040 MPa ≤28
墊圈 — 35、45 — 35 ?45
(4)預緊力及其控制
高強度螺栓聯接通常用來承受較大的外載荷,為充分發揮螺栓的能力,應將高強度螺栓擰緊到塑性變形,即讓預緊力達到或超過螺栓的屈服點。
我國標準規定的預緊應力e′的平均值為:e′=0.75es
預緊力的控制建議采用轉角法或力矩-轉角法。力矩-轉角法控制預緊力的擰緊操作程序如下:先用力矩扳手按規定的擰緊力矩擰緊螺栓,規定的擰緊力矩一般按預緊應力為0.3es?0.8es計算得到,然后用螺母轉角法控制最后的預緊力,使其達到或超過屈服點。該方法控制預緊力的誤差約為±5%,單用螺母轉角法控制預緊力,誤差約為±25%?±30%。
此外,還可采用扭斷法來控制扭剪型高強度螺栓結構的預緊力。裝配時用特制的電動扳手,其上有兩個套筒,一個套在螺母的六角上,一個套在螺栓的十二角體上,如圖2.1-4所示。擰緊時對螺母施加順時針力矩,對螺栓施加等量的逆時針力矩,使螺栓斷頸部分承受扭剪,至斷頸扭斷為止,即安裝完畢。螺栓的安裝力矩即為擰緊力矩,亦即扭斷力矩。因此,預緊力與螺栓斷頸處直徑、材料和擰緊力矩因數Kt有關,其關系式為:
F′=doeb/6.6Ktd
式中do—螺栓斷頸處直徑(mm); ‘
eb—螺栓材料的抗拉強度(MPa);
d—螺栓公稱直徑(mm);
Kt—擰緊力矩因數,見表2.1-20。
圖2.1-4 扭剪型髙強度螺栓聯接裝配示意圖
扭剪型髙強度螺栓聯接裝配示意圖
表2.1-20 髙強度螺栓聯接的擰緊力矩因數Kt
表面狀態 未處理表面 磷化
一批螺栓的平均值 0.11 ?0.15 0.15 ~ 0.19
一批螺栓的標準偏差 <0.010 <0.013
5)設計與計算
扭剪型高強度螺栓主要應用在鋼結構上,承受橫向載荷,和普通螺栓聯接類似,其承載能力計算公式為:Fw=μmeAs∑/Kf
式中:Kf—可靠性因子,一般取Kf=1.5-1.6;
μ—結合面間摩擦因數,見表2.1-4;
m—結合面數;
e—計算拉應力;
As∑—螺栓聯接的總應力面積。
考慮到擰緊時預緊力的控制精度為±5%?±10%,為確保螺栓的承載能力,取計算拉應力為預緊應力的90%,即
e=0.9F′/As
由e′= 0.75es可得螺栓的總應力面積為:As∑=KfFw/0.675mμes
于是,所需螺栓直徑為e14
式中z—螺栓個數;
P—螺距(mm)。
螺栓的間距和邊距可按表2.1-21推薦值選用,螺栓孔直徑Do=d+3 mm。
表2.1-21 高強度螺栓聯接的間距和邊距(mm)
螺栓直徑 鋼結構 公路橋
間距 邊距 間距 邊距
最小 標準 手工焰切邊 剪切邊 軋制邊 最小 標準 手工焰切邊 剪切邊 軋制邊
16 40 60 28 22 — — — —
20 50 70 34 26 65 — 32 28
22 50 80 38 28 75 — 37 32
24 60 90 44 30 85 — 42 37
注:此處邊距指垂直于載荷方向的邊距,順載荷方向的邊距可取為螺栓直徑的2.5倍。焊釘,焊釘廠家,栓釘,剪力釘,圓柱頭焊釘,扭剪型螺栓,扭剪,鋼結構螺栓,鋼結構扭剪螺栓,河北扭剪螺栓,得力焊釘
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