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扭剪型高强度螺栓联接的设计

作者:焊钉,焊钉厂家,栓钉,剪力钉,圆柱头焊钉,扭剪型螺栓,扭剪,钢结构螺栓,钢结构扭剪螺栓,河北扭剪螺栓 来源:焊钉,焊钉厂家,栓钉,剪力钉,圆柱头焊钉,扭剪型螺栓,扭剪,钢结构螺栓,钢结构扭剪螺栓,河北扭剪螺栓,得力焊钉 发表时间:2022-03-11 17:26:34 浏览:219次  百度一下
扭剪型高强度螺栓联接的设计
(1)扭剪型高强度螺栓联接结构形式及应用
扭剪型高强度螺栓联接由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈构成,如图2.1-3所示。它具有强度高、安装简便、质量容易保证、可以单面拧紧等优点。主要用于铁路、公路、建筑、化工、冶金等钢结构的联接。
图2.1-3扭剪型髙强度螺栓联接
1一螺栓 2—垫圈 3—螺母
扭剪型高强度螺栓
(2)紧固件品种与规格
目前,我国扭剪型髙强度螺栓国家标准只有一个品种(GB/T 3632—1995),规格为M16、M20、M22和M24的粗牙螺纹。
(3)常用材料及机械性能
推荐使用的材料及性能见表2.1-19。
表2.1-19 扭剪型高强度螺栓、螺母推荐
使用的材料及机械性能(摘自GB/T 3632—1995)
联接件 性能等级 推荐材料 力学性能 硬度HRC
螺栓 10.9S 20MnTiB 抗拉强度:1040- 1240 Mpa 33 〜39
螺母 10H 35, 45, 15MnVB 保证应力:≥ 1040 MPa ≤28
垫圈 — 35、45 — 35 〜45
(4)预紧力及其控制
高强度螺栓联接通常用来承受较大的外载荷,为充分发挥螺栓的能力,应将高强度螺栓拧紧到塑性变形,即让预紧力达到或超过螺栓的屈服点。
我国标准规定的预紧应力ð′的平均值为:ð′=0.75ðs
预紧力的控制建议采用转角法或力矩-转角法。力矩-转角法控制预紧力的拧紧操作程序如下:先用力矩扳手按规定的拧紧力矩拧紧螺栓,规定的拧紧力矩一般按预紧应力为0.3ðs〜0.8ðs计算得到,然后用螺母转角法控制最后的预紧力,使其达到或超过屈服点。该方法控制预紧力的误差约为±5%,单用螺母转角法控制预紧力,误差约为±25%〜±30%。
此外,还可采用扭断法来控制扭剪型高强度螺栓结构的预紧力。装配时用特制的电动扳手,其上有两个套筒,一个套在螺母的六角上,一个套在螺栓的十二角体上,如图2.1-4所示。拧紧时对螺母施加顺时针力矩,对螺栓施加等量的逆时针力矩,使螺栓断颈部分承受扭剪,至断颈扭断为止,即安装完毕。螺栓的安装力矩即为拧紧力矩,亦即扭断力矩。因此,预紧力与螺栓断颈处直径、材料和拧紧力矩因数Kt有关,其关系式为:
F′=doðb/6.6Ktd
式中do—螺栓断颈处直径(mm); ‘
ðb—螺栓材料的抗拉强度(MPa);
d—螺栓公称直径(mm);
Kt—拧紧力矩因数,见表2.1-20。
图2.1-4 扭剪型髙强度螺栓联接装配示意图
扭剪型髙强度螺栓联接装配示意图
表2.1-20 髙强度螺栓联接的拧紧力矩因数Kt
表面状态 未处理表面 磷化
一批螺栓的平均值 0.11 〜0.15 0.15 ~ 0.19
一批螺栓的标准偏差 <0.010 <0.013
5)设计与计算
扭剪型高强度螺栓主要应用在钢结构上,承受横向载荷,和普通螺栓联接类似,其承载能力计算公式为:Fw=µmðAs∑/Kf
式中:Kf—可靠性因子,一般取Kf=1.5-1.6;
µ—结合面间摩擦因数,见表2.1-4;
m—结合面数;
ð—计算拉应力;
As∑—螺栓联接的总应力面积。
考虑到拧紧时预紧力的控制精度为±5%〜±10%,为确保螺栓的承载能力,取计算拉应力为预紧应力的90%,即
ð=0.9F′/As
由ð′= 0.75ðs可得螺栓的总应力面积为:As∑=KfFw/0.675mµðs
于是,所需螺栓直径为e14
式中z—螺栓个数;
P—螺距(mm)。
螺栓的间距和边距可按表2.1-21推荐值选用,螺栓孔直径Do=d+3 mm。
表2.1-21 高强度螺栓联接的间距和边距(mm)
螺栓直径 钢结构 公路桥
间距 边距 间距 边距
最小 标准 手工焰切边 剪切边 轧制边 最小 标准 手工焰切边 剪切边 轧制边
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:此处边距指垂直于载荷方向的边距,顺载荷方向的边距可取为螺栓直径的2.5倍。焊钉,焊钉厂家,栓钉,剪力钉,圆柱头焊钉,扭剪型螺栓,扭剪,钢结构螺栓,钢结构扭剪螺栓,河北扭剪螺栓,得力焊钉
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