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1、塔式起重机高强度螺栓的重复使用次数及疲劳寿命问题上海市建材业质量监督管理中心贾国喻上海纺织高等专科学校机械系庄幼敏,,内容摘要本文从高强度螺检的紧固原理出发说明塔机上高强度螺检一般不可多次重复使用的原因并论证用次数并不受疲劳寿命限制。重复使关键词塔机高强度螺栓疲劳寿命,但国内在塔机上使用高强度螺栓的时间较短本文1引言。旨在将正确的理论引人该工程实际高强度螺栓联接是一种优越的钢结构联接形2,、、、、从紧固原理看高强度螺栓的重复使用问题式它具有施工简便易拆换受力好耐疲劳不松,、动等优点所以目前已成为塔式起重机(以下简称塔高强度螺栓联接有摩
2、擦型张拉型和承压型三。,,机)安装的主要联接手段由于塔机在完成了一个种塔机上使用的属于前两种联接型式都是利用被,。施工任务后要拆卸并在下次使用时重新安装于是联接板之间的摩擦力来传递载荷的为了能比普遍就有受拉螺栓联接获得更好的联接强度、联接刚性和联了拆卸后的高强度螺栓能否在下次安装时再次。,使用以及能重复使用几次的问题由于紧固件的使接效率塔机上高强度螺栓必须按正确的方法进行,。用关系到塔机工作的安全性以及施工单位的经济效紧固以精确地获得很高的联接预紧力高强度螺栓,。益因此必须对高强度螺栓的重复使用问题有一明常用的紧固方法是扭矩法和转角法
3、扭矩法是以拧确的认识。建筑行业标准7.4。一1995紧扭矩M与预紧力凡的关系为依据的。在高强度JG/巧05中已,··::=明文规定高强度螺栓螺母使用后拆卸下再次使用螺栓出现以前就已经知道Mkd凡式中k为一般不得超过两次。,。但其中道理一些从事塔机设计扭矩系数d为螺纹公称直径,·的人员和施工管理的人员并不真正了解以致于目式中、=一成2。+。,杏‘咭小奈前执行标准的情况不甚理想据调查在上海地区。d螺纹中径;百分之九十以上的塔机高强度紧固件都任其反复使,,。—用直到断裂为止这对塔机的安全工作是个潜在的d螺母和垫圈接触面的平均直径;。,。—危
4、险调查中发现的另一个问题是有关执行标准p—螺纹槽当量摩擦角;较好的工程技术人员不恰当地从疲劳寿命的角度来入螺纹升角;,。—对标准中的规定进行解释即提出塔机高强度螺栓产螺母和垫圈间的摩擦系数,一般安全使用的疲劳寿命约为五年因此每次施工—,所谓扭矩法就是将扭矩系数当作定值通过控,18个月左右的塔机其高强度螺栓重复使用次数便,制拧紧扭矩从而控制预紧力的一种紧固方法显然,,只有两次而每次施工期较短的塔机其高强度螺栓这种方法必须以扭矩系数始终保持计算时的定值前。,,,重复使用次数可以放宽笔者以为在这种说法中提否则即使拧紧扭矩施加很精确也无法得到
5、精确,,对高强度螺栓疲劳寿命的估计是不够正确的也是的预紧力但试验和现场使用经验都证实扭矩系数,因。与实际不符的此并不能引导人们去正确执行标具有不稳定的性质当将一个拧紧的螺栓联接松开,。,。准为此拟以本文与有关工程技术人员进行探讨后再次拧紧时扭矩系数即下降图1所示为日本的,,,应当指出关龄高强度螺栓联接国内外已经积累了试验结果表明扭矩系数随重复拧紧次数的增加而大量的研究成果,其设计与施工问题基本都获解决,降低的情形,这是由于重复拧紧时摩擦表面被磨光,《建设机械技术与管理)l熨巡,年第4期l9。,,摩擦系数下降所致除此之外高强度螺栓紧固件
6、的来承受在初拆后额外施加的终拧即其拧紧能力或、、、。。锈蚀润滑温度湿度情况都将影响扭矩系数仅就称螺母的转动传力急剧下降了试验还已经指出镀,,锈蚀而言显然塔机上使用的高强度螺栓紧固件重锌螺栓的拧紧能力比不镀锌的降低更多因此在美,。复使用几次的锈蚀情况会有很大的不同必将引起国是绝对不准许重复使用有镀层的高强度螺栓的。扭矩系数很大的变化正因为扭矩系数的这种不稳,___定性多次重复使用高强度螺栓极易造成或预紧力L17,,,不足或过分紧固甚至还可能将螺栓拧断所以不。建议多次重复使用高强度螺栓但显然如果能掌握,扭矩系数确切的变化数值相应调整拧紧扭
7、矩的大,,小那么精确控制预紧力也是可能的这时多次重复雕翌氢。使用便成为可行‘l第均吩除第匀吩除”图2螺母转角与螺栓轴力的关系!遥最低拉力要求。不月只井奥转划拼锐第一次的平均值¹~‘—第二次的平均值».—第三次的平均值巴—500勺的石的2州泊破坏竹{体一】图1扭矩系数的变化仍脚饰诩仍汉,伸长(二)拧紧螺母时螺母转过的角度与螺栓的轴力,,(即预紧力)呈现一定的关系如图2所示因此紧固图3A4卯螺栓的重复拧紧,时可以用螺母转角的大小来控制预紧力这就是所,综上所述不论是用扭矩法或是转角法紧固高。,谓的转角法转角法紧固时先转动螺母到螺栓的轴,强度
8、螺栓一般均存在重复使用多次后预紧力不能,力超过A点(相当于被联接件密贴程度)此称为初,精确控制而使联接的可靠性和安全性下降的危险,,,拧再以此为起始位置将螺母终拧某额定角度一这正是‘/7.40一~15JT5059规定使用
