高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数的试验分析.doc

《高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数的试验分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数的试验分析湖北省建筑科学研究设计院胡轶[关键词]高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验分析[摘要]阐述了摩擦面试件制备的基本要求、试验方法及试验程序、试验用检测仪器设备及人员三方面对其检测结果的影响，并进行了分析。高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验是GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中的强制性条文检测项目，摩擦面抗滑移系数也是钢结构主要设计参数之一，其试验结果必须符合设计要求。1摩擦面试件制备的基本要求根据GB50205-2001规定，制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。制造批可按分部（子分部

2、）工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的可视为一批。选用两种或两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。每批三组试件。抗滑移系数试验应采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件，由制造厂加工，试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同批同一性能等级的高强螺栓连接副，在同一环境条件下存放。1.1试件钢板的厚度要求试件连接芯板的厚度t1、盖板的厚度t2应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，同时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。GB50205-2001中规定了试件钢板的宽

3、度（表1），但没规定厚度及材质。如果钢板厚度不够，试验中就会出现钢板先变形屈服，而摩擦面还未产生滑移，从而无法测得试件的抗滑移系数。表1试件板的宽度（mm）螺栓直径d162022242730板宽b100100105110120120举个例子，有委托送检的试件：M20高强螺栓连接厚度t1、t2均为12mm，宽度b为100mm的Q235钢板，设计抗滑移系数为0.45。试验中钢板拉伸先破坏而摩擦面还未产生滑移，无法测得试件的抗滑移系数。很显然，试件钢板厚度过薄不符合要求。在确保试件和工程中构件所用摩擦面是同材质、同处理方法的前提下，可通过二种方法解决这个问题。（1）计算

4、制作试件的最小板厚在摩擦面滑移之前，钢板的净截面始终处于弹性状态即钢板受力尚未达到屈服点，简单的说就是钢板的屈服点必须大于使摩擦面发生滑移的滑移菏载。因此通过已知试件设计滑移系数μ、滑移菏载Nv、高强螺栓预拉力P、试件钢板屈服强度σs，运用下列公式即可计算出试件钢板的最小厚度：μ=NV/（nf.∑Pi）NV=μ.nf.∑Pi。t1≥NV/σs.(b-d)t2≥t1/2式中nf摩擦面面数,取nf=2;t1连接芯板的厚度;t2盖板的厚度;b试件板的宽度;d螺栓的公称直径(2)适当加大板宽至120mm按表1规定，螺栓直径16、20、22、24的摩擦面试件板宽均不到120

5、mm，考虑到将板宽加宽至120mm，这样在保证钢板净截面积不变的情况下，钢板的厚度会略有减小。但是要注意钢板宽度不能随意加大，一旦超过试验机夹具的宽度，就可能会产生偏心受拉现象，影响试验结果的准确性。通过计算，选取符合要求的钢板加工试件，就不会再产生摩擦面尚未滑移受拉钢板已变形这一现象。试验室在收样时应注意拒收此类试样并对委托方予以解释。1.2螺栓的长度螺栓的长度取决于连接芯板、盖板、垫圈、螺母的厚度，在已知钢板厚度、螺栓直径时，可通过表2用下列公式计算螺栓最小长度。表2螺栓直径、螺母、及垫圈厚度（mm）螺栓直径d162022242730螺母厚度mmax17.12

6、0.723.624.227.630.7垫圈厚度smax4.84.85.85.85.85.8大六角螺栓l≥t1+2t2+mmax+2smax+3扭剪型螺栓l≥t1+2t2+mmax+smax+3解决这个问题有二种方法：（1）在保证钢板满足最小厚度的前提下，适当减小钢板厚度，使螺栓长度符合要求。（2）提前定制同批加长螺栓。根据GB/T1231-2006，同一厂家的同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度（螺栓长度≤100mm时，长度相差≤15mm；螺栓长度＞100mm时，长度相差≤20mm，可视为同一长度）、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓视为同批。1.3螺栓

7、、垫圈、螺母质量一般摩擦面试件、高强螺栓应同时委托送检，且高强螺栓样品应与摩擦面试件所用螺栓等级规格相同。先检测高强螺栓扭矩系数（大六角型）、螺栓预拉力或紧固轴力（扭剪型），螺栓检测合格后才检测摩擦面抗滑移试件，螺栓检测不合格须更换合格的螺栓。同批螺栓连接副应由同批螺栓、垫圈、螺母组成。垫圈质量也很重要，试验中经常会发生因垫圈质量问题直接导致试验结果不合格。尤其不同强度级别的螺栓垫圈不能混用。1.4试件加工试件加工这个环节直接影响试验结果。（1）试件钢板不平整、变形，板边缘有飞边、毛刺、焊瘤，导致试件拼装时摩擦面不能完全接触，减小摩擦面接触面积，最终影响试验结果。

8、（2）应该