国家标准计划《金属材料 高强度螺栓扭矩系数和螺栓连接构件抗滑移系数的测定》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC4(全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 武汉国检检测技术有限公司 、武汉钢铁(集团)公司等 。
| 77 冶金 |
| 77.040 金属材料试验 |
| 77.040.10 金属材料机械试验 |
本标准为钢结构领域化解产能过剩配套的试验方法标准。
在桥梁、建筑等钢结构的连接方式中,钢材之间的连接除了采用焊接之外,采用摩擦型高强度螺栓连接方式的也越来越多,已经发展为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一。
这是因为摩擦型高强度螺栓具有耗散内应力、增强结构弹性和稳定性、受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、施工方便等优点。
一般高强度螺栓不承受剪力,但高强度螺栓拴接区域有受剪力的要求。
摩擦面弥补了高强度螺栓的不足,高强度螺栓和摩擦面联合使用扩展了高强度螺栓的适用范围。
故摩擦型高强度螺栓连接成为钢结构制造与架设过程中的重要连接方式,特别是在桁架式钢桥和钢箱梁U肋连接等领域中应用十分广泛。
一座桥梁所使用的钢结构可达数千吨乃至上万吨,使用的各种规格的高强度螺栓就达几万至几十万套。
因此,钢结构之间的连接是设计、施工和检验人员十分关注的一个重点。
在钢结构连接工程中,高强度螺栓摩擦面抗滑移系数和螺栓的极限承载能力,都是重要的计算参数。
特别是抗滑移系数,是钢结构高强度螺栓连接的重要技术指标和质量指标,在保证钢结构连接的可靠性、安全性方面具有十分重要的意义。
但是,随着钢结构高强度螺栓连接工程的蓬勃发展,暴露出的质量问题也越来越多,影响因素也是错综复杂。
其中,高强度螺栓连接件摩擦面抗滑移系数的高低,是影响钢结构可靠性和安全性的重要因素,不容忽视。
为了保证钢结构高强度螺栓连接工程的质量,需要人们在平时的工作中不断总结经验,找出各种影响因素,分析原因,将钢结构高强度螺栓连接工程提高到无忧的境地。
但影响抗滑移系数的因素很多:摩擦型高强度螺栓连接试样的尺寸与加工制作、钢材接触表面的喷丸与喷涂方式、试样表面的保护与存放时间,以及试验过程中的预拉力控制与螺栓拧紧程序等方面,都会影响抗滑移系数测试结果的准确性和可靠性。
为了正确制作具有代表性的高强螺栓连接面抗滑移系数试验试样,和严格按照统一的试验程序进行抗滑移系数测试,确保抗滑移系数结果的准确可靠,从而确保钢结构的使用安全,制订统一的高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验方法的国家标准,是一项十分重要而又迫切的工作任务。
为保证钢结构构件拼装后的连接强度, 确保钢结构高强度螺栓摩擦型连接的安全可靠,国内钢结构设计规程均规定,在构件制作与拼装前, 必须根据钢结构所用钢材牌号、高强度螺栓等级规格、板面处理工艺及钢结构重量的大小,进行规定数量的栓接表面抗滑移系数试验,测取抗滑移系数。一组三件试样所测得的抗滑移系数结果,按照各行业有关技术标准规范的规定, 其最小单个值不得小于设计规定值。 抗滑移系数试验方法的主要内容应该包括: 试验原理:是依据物理中的摩擦力与正压力和摩擦系数成正比的原理而来的,即高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数( 或称摩擦系数) 是使连接件摩擦面产生滑动时的滑动载荷与垂直于摩擦面的高强度螺栓紧固轴力之和的比值。 抗滑移系数的表达式为: μ=N/P 式中: μ——抗滑移系数; N——摩擦面间产生滑动时的载荷,称为滑动载荷,kN; P——螺栓连接副的紧固轴力之和,kN。 本课题重点的技术内容还有: 1,对测量仪器设备的精度规定; 2,对试样尺寸(特别是试样的宽度)、螺孔间的距离和孔径及制作要求; 3,对螺栓紧固轴力的控制; 4,对试验操作程序的规定; 5,对滑动载荷的判断和准确测取; 6,对试验结果的计算和处理等。