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抗滑移系数试验

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浏览:- 发布日期:2019-10-14 14:29:19【

抗滑系数试验在金属材料中是一项比较重要的性能试验项目。在高强度螺栓以及钢结构的相关测试之中进行了广泛的应用。今天我们着重的谈一下浸镀锌螺栓与抗滑移系数链接件的安全问题展开相应的讨论。

为了探究螺栓(shuan)(shuan)抗滑移系数。本次试(shi)验(yan)选用了4款不(bu)同厂(chang)商生产(chan)的(de)(de)高强(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)进行试(shi)验(yan)。选用的(de)(de)材(cai)质包(bao)括黑件螺栓(shuan)(shuan)、热浸镀锌螺栓(shuan)(shuan)、机械镀锌螺栓(shuan)(shuan)。选定的(de)(de)螺栓(shuan)(shuan)强(qiang)度(du)等级(ji)是常(chang)见的(de)(de)8.8级(ji)与10,9级(ji)。


试验的测试材(cai)料分别是(shi)材(cai)质为Q345的表面除(chu)锈钢板(ban),另一种是(shi)富锌涂料处理清洗之外有进行抛(pao)丸处理的钢板(ban)。以及4家(jia)厂商生产的不(bu)同工(gong)艺的相关(guan)螺栓。

   构件(jian)抗滑(hua)移(yi)系(xi)数测试(shi)的试(shi)验(yan)方案,主(zhu)要研究钢板在不同螺栓防腐蚀条件(jian)和不同级别等条件(jian)下,构件(jian)抗滑(hua)移(yi)系(xi)数的差异(yi)性。

本次抗滑(hua)移(yi)(yi)试(shi)(shi)验(yan)的方案为,具体(ti)的试(shi)(shi)验(yan)步骤如下:取不同镀锌处理的螺栓(shuan)一(yi)测试(shi)(shi)扭(niu)(niu)矩(ju)系数一(yi)计算需要施(shi)加的扭(niu)(niu)矩(ju)一(yi)螺栓(shuan)和(he)钢(gang)板装(zhuang)配(pei)成(cheng)测滑(hua)移(yi)(yi)系数的试(shi)(shi)件一(yi)测试(shi)(shi)试(shi)(shi)件发生滑(hua)移(yi)(yi)时(shi)的荷(he)载一(yi)计算抗滑(hua)移(yi)(yi)系数。

测抗滑移系数表2

由表2可知(zhi),厂(chang)家一(yi)、厂(chang)家三(san)和厂(chang)家四黑件螺栓(shuan)的扭(niu)(niu)矩(ju)系(xi)数均符(fu)合标准要求的0.11~0.15范(fan)(fan)围,但是热浸镀锌螺栓(shuan)和机械(xie)镀锌螺栓(shuan)的扭(niu)(niu)矩(ju)系(xi)数均远超过该范(fan)(fan)围。

测抗滑移系数表4


理论施加扭矩T的(de)大小按照T—kDP计算(suan)(suan),(式(1))。根据(ju)GB 502O5—2001,8.8S螺栓(shuan)的(de)预(yu)(yu)拉(la)(la)力标准值为150 kN,10.9s螺栓(shuan)的(de)预(yu)(yu)拉(la)(la)力标准值为210 kN 。抗滑移系数是根据(ju)试验所得的(de)滑移荷载N 、螺栓(shuan)预(yu)(yu)拉(la)(la)力P的(de)实测值和摩擦面个数,按下式计算(suan)(suan)所得:


抗滑移系(xi)数测试结果见表5。

测抗滑移系数表5


由表5扭(niu)矩(ju)(ju)系(xi)数和(he)施加(jia)扭(niu)矩(ju)(ju)数据(ju)(ju)可见,根据(ju)(ju)螺(luo)栓种(zhong)类不(bu)一(yi)样,其扭(niu)矩(ju)(ju)系(xi)数差(cha)异很大(da),而根据(ju)(ju)扭(niu)矩(ju)(ju)系(xi)数计(ji)算的(de)拧紧螺(luo)栓所需施加(jia)的(de)扭(niu)矩(ju)(ju)差(cha)异也很大(da),如8.8S黑件螺(luo)栓需施加(jia)的(de)扭(niu)矩(ju)(ju)为470 N •in,而8.8S热浸(jin)镀(du)锌螺(luo)栓和(he)机械镀(du)锌螺(luo)栓拧紧扭(niu)矩(ju)(ju)分别为1 450 N•ITI和(he)1 030 N•ITt,较(jiao)黑件螺(luo)栓高出很多。

   相(xiang)对应的(de)10.9S黑(hei)件螺(luo)栓(shuan)拧紧(jin)(jin)扭矩为640 N •1TI,10.9s热浸镀(du)锌(xin)螺(luo)栓(shuan)和机械(xie)镀(du)锌(xin)螺(luo)栓(shuan)拧紧(jin)(jin)扭矩分别为1 300 N•m和2 030 N •m。拧紧(jin)(jin)10.9S机械(xie)镀(du)锌(xin)螺(luo)栓(shuan)时,施加(jia)的(de)扭矩过大,导(dao)致(zhi)螺(luo)栓(shuan)被(bei)拧断,

   根(gen)据构件的(de)滑(hua)移(yi)荷载,计算出构件的(de)抗滑(hua)移(yi)系数(shu)。抗滑(hua)移(yi)系数(shu)呈现的(de)规律如下:

1)相同防腐处理后(hou)的钢(gang)(gang)(gang)板与不同螺栓组成(cheng)构件(jian)(jian),其抗滑移(yi)系数均(jun)趋于一稳定范围,如(ru)热浸镀(du)(du)锌钢(gang)(gang)(gang)板与黑件(jian)(jian)螺栓、热浸镀(du)(du)锌螺栓或机(ji)械镀(du)(du)锌螺栓组成(cheng)构件(jian)(jian),抗滑移(yi)系数的范围为0.17~0.23;而富锌涂料处理的钢(gang)(gang)(gang)板,采用(yong)上述3种螺栓紧固后(hou),抗滑移(yi)系数为0.31~0.39。

2)钢(gang)板(ban)(ban)的(de)(de)防(fang)腐处(chu)理方(fang)式不(bu)一样,构(gou)件的(de)(de)抗滑移系数差异很(hen)大。在相同紧固螺(luo)栓的(de)(de)连接下,富(fu)锌涂(tu)(tu)料处(chu)理钢(gang)板(ban)(ban)构(gou)件的(de)(de)抗滑移系数较热浸(jin)镀锌处(chu)理钢(gang)板(ban)(ban)构(gou)件的(de)(de)高。其(qi)原因(yin)是富(fu)锌涂(tu)(tu)料处(chu)理后,钢(gang)板(ban)(ban)表层(ceng)(ceng)含(han)锌层(ceng)(ceng)的(de)(de)颗粒粗大,而热浸(jin)镀锌使钢(gang)板(ban)(ban)表层(ceng)(ceng)含(han)锌层(ceng)(ceng)呈现连续分布的(de)(de)光(guang)滑层(ceng)(ceng)面,如图6所示。

浸镀锌钢板金相分析


3)相(xiang)同(tong)的(de)防(fang)腐处理钢板(ban),采用不同(tong)的(de)螺栓拧(ning)紧,测试出的(de)抗滑(hua)移系(xi)数(shu)(shu)也存在差异。主要(yao)原(yuan)因是(shi),施(shi)加的(de)扭矩值是(shi)按照螺栓扭矩系(xi)数(shu)(shu)的(de)平均值计算所(suo)得(de)的(de),而扭矩系(xi)数(shu)(shu)的(de)离散性较大(即标准差比较大),因此在同(tong)一个构(gou)件(jian)中(zhong)施(shi)加相(xiang)同(tong)扭矩时每个螺栓所(suo)获得(de)的(de)预拉力值差异也很(hen)大。这将会导(dao)致在同(tong)一构(gou)件(jian)中(zhong)有的(de)螺栓过拧(ning),有的(de)螺栓欠拧(ning)。

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