摩擦面的抗滑移系数试验 - 副本

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钻孔。螺栓孔应采用钻孔成 型,孔径可参照表1取值。 可将拼接盖板和被连接板层 叠套钻,成型后螺栓应自由 穿入螺栓孔。孔边应无飞边 毛刺。钻孔一定要保证精度, 偏心会引起测试误差。4个 螺栓孔的圆心应在同一条直 线上,并通过板宽的中心轴 线。
参照表1和图1确 定试件钢板的尺 寸,切割成型后 应采用机械方法, 使板面平整,不 得翘曲变形,保 证摩擦面能紧密 贴合无缝隙。
摩擦面的抗滑移系数 试验
1、认识抗滑移系数拼接试件
a、抗滑移系数拼接试件的形式和规格尺寸 抗滑移系数试验采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件:
试件钢板的厚度t1、t2根据钢结构工程中有代表性的板 材厚度来确定,同时应考虑在摩擦面滑移之前,试件钢板 的净截面始终处于弹性状态。b为板宽, L1 根据试验机夹 具的要求确定,一般在120~150mm之间。
a、摩擦面处理; b、钢板是否平整; c、钻孔是否同心同轴。
谢谢!
摩擦面处理。为了保 证连接钢板接触面之 间在高强度螺栓预拉 力的作用下产生强大 的摩擦力,一般需对 接触面进行特殊处理, 使其表面清洁粗糙, 达到提高抗滑移系数 的目的。
1、认识高强度螺栓连接摩擦面
c、常见的摩擦面处理方法: ( 1 )喷砂或喷丸处理。沙粒直径为 1.2 ~ 1.4mm ,喷射 时间为1~2min,喷射风压为0.5Pa,处理完表面粗糙度可 达45-50μm。 (2)喷砂后生赤锈处理。喷砂后放置于露天生锈60 ~ 90d。表面粗糙度可达到55μm,安装前应清除表面浮锈。 (3)喷砂后涂无机富锌漆处理。该处理是为了防锈,一 般要求涂层厚度为0.6 ~0.8μm。
2、术语和高强度螺栓连接原理
a、术语
(1)摩擦面:高强度螺栓连接板层之间的接触面。 ( 2)预拉力(紧固轴力):通过紧固高强度螺栓连接 副而在螺栓杆轴方向产生的,且符合连接设计所要求的拉 力。 ( 3)摩擦型连接:依靠高强度螺栓的紧固,在被连接 件间产生摩擦阻力以传递剪力而将构件、部件或板件连成 整体的连接方式。 ( 4)抗滑移系数:高强度螺栓连接摩擦面滑移时,滑 动外力与连接中法向压力(等同于螺栓预拉力)的比值。
1、认识高强度螺栓连接摩擦面
表1 试件板的宽度长度及钻孔直径/mm
螺栓直径d 螺孔直径 d0≈1.1d 板宽b L2 16 17.5 100 250 20 22 100 313 22 24 105 341 24 26 110 369 27 30 120 425 30 33 120 467
b、试件制作
设备要求:拉力试验机的误差在1%之内。压力传感器的误差应在2%以内。
4、试验相关标准及试验方法
a、试验相关标准 GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》(附录B 紧固件连接工 程项目) GB 50017-2003《钢结构设计规范》(7.2条 紧固件连接) JGJ 82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》 TB 2137-1990《铁路桥栓接板面抗滑移系数试验方法》
4、试验相关标准及试验方法
不进行实测时,扭剪型高强度螺栓的预拉力(紧固轴力)可按同批复验 预拉力的平均值取用。试件在其侧面画出直线用来观察滑移。
表3 螺栓预拉力值范围(kN) 螺栓规格(mm) 预拉力值 P 10.9S 8.8S M16 93~113 62~78 M20 M22 M24 M27 M30 142~177 175~215 206~250 265~324 325~390 100~120 125~150 140~170 185~225 230~275
3、仪器设备
试验用到的主要仪器设备:拉力试验机、抗滑移系数检 测仪(及配套压力传感器)、扭剪型电动扳手和传感器数 字显示仪(扭矩型高强 螺栓连接摩擦面检测用)。辅助工 具:扭矩扳手、管钳。
3、仪器设备
Baidu Nhomakorabea
压力传感器高度均为50mm。
表3 压力传感器的规格 类别 序号 1 120 17 16 2 180 22 20 3 220 24 22 4 260 26 24 5 330 29 27 6 400 32 30 限定力值(kN) 孔径(mm) 穿入螺栓规格(mm)
2、术语和高强度螺栓连接原理
b、高强度螺栓连接原理
一般高强度螺栓连接都采用摩擦型连接,摩擦型高 强度螺栓连接的基本原理是靠高强度螺栓紧固产生的 强大夹紧力来夹紧板束,依靠板束间接触面产生的摩 擦力传递与螺杆轴垂直方向的应力。
摩擦连接的极限承载能力与板束之间的摩擦系数成 正比,因此板束之间的摩擦系数对连接承载能力有直 接影响。摩擦面抗滑移系数检验主要是检验经处理的 摩擦面的抗滑移系数是否能达到设计要求,若试验测 试值高于设计值,则摩擦面满足要求,若试验测试值 低于设计值,则摩擦面不满足要求,需经重新处理后 再检测,直到达到设计要求。
4、试验相关标准及试验方法
c、抗滑移系数计算:抗滑移系数,应根据试验所测得的滑 移载荷Nv和螺栓预拉力P的实测值,按下式计算:
式中 Nv——由试验测得的滑移载荷(kN); nf ——摩擦面系数,取2; ——试件滑移一侧高强度螺栓预拉力实测值之和(kN); m——试件一侧螺栓数量,取2。
5影响试验因素
b、试验方法 (1)试件组装 将装有标定好的压力传感器的螺杆穿入试件螺栓孔,或者穿入同 一批经预拉力复验过的扭剪型高强度螺栓,按正确方向装入垫圈和螺 母。高强度螺栓的紧固分初拧和终拧两次进行,紧固时按其顺序并由 螺栓群中心向外进行施拧。初拧值应达到螺栓预拉力标准值得50%左 右,终拧后螺栓预拉力应符合下列规定。 对装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓,采用电阻应变仪 实测控制试件每个螺栓的预拉力值应在0.95P ~1.05P之间,P为高强度 螺栓的试件预拉力值。
表4 扭剪型高强螺栓紧固预拉力和标准偏差(kN) 螺栓直径(mm) 紧固预拉力的平均值P 标准偏差 σp 16 99~120 10.1 20 154~186 15.7 (22) 191~231 19.5 24 222~270 22.7
试验时将组装好的试件置于拉力机上,试件的轴线应与试验机夹具中心 严格对中。试验加载时,应先加10%的抗滑移设计载荷值,停1min后 再平稳加载,加载按3 ~5kN/s速度,直至滑动破坏发生,测得滑移载 荷Nv。试验过程中如有试验机发生回针现象、X-Y记录仪上变形曲线 发生突变、试件侧面的画线发生错动或试件突然发生“嘣”的响声发 生时,所对应的荷载即可作为试件的滑移荷载。
(4)砂轮打磨。使用粗砂轮与受力方向垂直打磨,打磨 后置于露天生锈效果更好,表面粗糙度可达到 50μm 以上, 但离散性较大。
(5)手工钢丝刷清理。使用钢丝刷将钢材表面的氧化铁 皮等污物清理干净,该处理比较简单,但抗滑移系数较低, 适用于次要结构和构件或局部处理。
1、认识高强度螺栓连接摩擦面
《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中对于不同钢 号的钢结构及不同处理方法的构件摩擦面规定了抗滑移系 数 μ值,它是钢结构设计的规定值,也是抗滑移试验时应 达到的目标值。
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