钢结构制机械性能.ppt
《钢结构制机械性能.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢结构制机械性能.ppt(73页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、2023年2月27日,1,钢结构高强度紧固件连接付机械性能,2010年05月25日,概 述,自1961年开始,在世界范围内钢结构螺栓广泛使用在铁路和公路桥梁、锅炉钢结构厂房、工业厂房、机械另件、高层建筑及其它钢结构使用方面。近年来在风能行业大量推广采用。由于其结构的重量与结构强度的合理性,已得到广泛的使用。各国都开始着力研究制定了钢结构螺栓的标准。主要有摩擦连接付和扭剪型高强度螺栓/螺母/垫圈组合件二类。从90年代开始我国出口在扩大。,2023年2月27日,2,各国钢结构螺栓连接副标准,2023年2月27日,3,钢结构高强度螺栓有二类产品,2023年2月27日,4,钢结构高强度螺栓连接付 扭剪
2、型高强度螺栓,定义:中国、日本:钢结构高强度螺栓摩擦连接付 欧洲:高强度预载荷建筑用钢结构螺栓连接件 美国:高强度螺栓组件120000、15000psi,特点:对高强度螺栓给以强大的预紧力(预载荷),使连接件之间产生压应力(摩擦力),由此而传递外力。高强度螺栓和铆接中不能有剪应力。工作过程是通过摩擦传递力。承受轴力要均匀,刚性好,承载力大,尤其是可以在反复载荷作用下抗疲劳性能高。,2023年2月27日,5,高强度螺栓摩擦连接原理,轴力是通过装配扭矩来实现,一定的轴力由扭矩系数来保证!,高强度、高风险、高价值的产品。制造上要求:材料是中碳钢或合金中碳钢,材料表面不允许有微观、可见裂缝高强度螺栓的
3、综合机械性能(强度、硬度、韧性要求)低温冲击试验10.9级用机械镀锌、达克罗、(热镀锌)处理表面要进行适当的润滑处理尺寸结构上要求:重型螺栓(大六角头大对边、粗杆)头下园弧加大短螺纹长度,杆部不受剪,2023年2月27日,6,钢结构螺栓的要点,装配上要求:要有一定的装配预载荷轴力装配轴力要均匀,适当的润滑条件来控制(确保摩擦系数)螺栓本身不受剪切力欧洲主要控制扭矩、轴力、系数美国A325、AS1252控制转角试验表面磁粉探伤各国标准有一套完整的钢结构螺栓试验规范要求:强度试验硬度试验低温冲击试验伸长率扭矩或转角试验尺寸检验,2023年2月27日,7,钢结构螺栓的要点,分析钢结构螺栓扭矩和轴力关
4、系,2023年2月27日,8,扭矩试验 转角试验,2023年2月27日,9,钢结构高强度螺纹紧固件拧紧原理,1、给螺栓施加扭矩2、螺栓产生轴力3、拧紧过程是一个克服摩擦的过程,夹紧力,螺纹摩擦扭矩,端面摩擦扭矩,钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法,高强度螺栓预紧力的连接可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力及螺栓的疲劳强度,并且能增强螺纹连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件的连接使用中,没有预紧力或预紧力不够时,起不到真正的连接作用,一般称之为欠拧;但过高的预紧力或者不可避免的超拧也会导致螺纹连接的失败。螺纹紧固件的预紧力则多是采用:来实现当设计确定了预紧力之后,安装时采用何种控制方法?如何规定拧紧力矩
5、的指标?是判定钢结构螺栓的质量关键要素。:的关系,2023年2月27日,10,钢结构高强度螺纹紧固件拧紧方法,由于高强度钢结构螺栓的使用、装配特性性!必须拧紧(达到一定的轴力要求)一组连接付。由于工件连接是通过多个螺栓来紧固,要求每个螺栓承载力一致,要求螺栓轴力均匀,确保工件不发生滑移。由于表面热镀锌高强度组件,为防止螺纹咬死,而不能达到预其的效果、由于为获得均匀的轴力、良好的控制扭矩系数,必须进行表面润滑处理。标准给出了拧紧试验三个方法,2023年2月27日,11,装配应力应变曲线,2023年2月27日,12,扭矩试验法,扭矩法就是利用扭矩与预紧力的线性关系在弹性区进行紧固控制的一种方法。该
6、方法在拧紧时,只对一个确定的紧固扭矩进行控制。当超出弹性范围以后,扭矩与轴向力之间不再有正比关系,若继续拧紧,则可能在扭矩不增加甚至降低的情况下将螺栓拧断。,扭矩/螺栓力曲线,该试验考核目的:一定的润滑条件来控制平均匀轴力。控制扭矩系数扭矩系数K=0.11-0.15,标准偏差0.010。,扭矩系数公式:K=T/P*D 如果螺栓极限强度确定,扭矩选定,扭矩系数越小,则产生的紧固力越大;扭矩系数越大,则产生的紧固力越小。当扭矩系数小到一定的程度,在一定的扭矩的作用下紧固力超过了螺栓的强度极限,高强度螺栓就会产生伸长甚至断头的现象;对钢结构用高强度螺栓连接副作了标准规定,扭矩系数K=0.11-0.1
7、5,标准偏差0.010。标准偏差0.010,在安装时,就会产生个别螺栓的偏离现象:标准偏差值偏大,容易造成过拧;标准偏差值偏小,容易产生松动现象,2023年2月27日,14,扭矩试验法,T-扭矩(N.M)K-扭矩系数(也称总摩擦系数)P-预紧力(也称轴力KN)D-螺纹的公称直径(mm),转角试验法,扭矩转角法是控制螺栓的轴向伸长量的一种方法。在螺栓整个拧紧过程中(包括弹性变形和塑性变形阶段),螺栓伸长量始终与螺栓头的转角成正比(每增加1转角则螺栓伸长约1/360个螺距)。在弹性范围内螺栓轴向力与伸长量成正比,控制伸长量就是控制轴向力。,旋转/螺栓力曲线,该试验考核目的是:螺栓的强度和韧性,而非
8、表面润滑为主。,2023年2月27日,16,热镀锌螺栓、螺母旋转能力试验示意图,旋转规定的角度,从10%保证载力作为开始角,适用于美制A325、澳制AS1252热镀锌螺栓、螺母的咬合、转角试验,扭矩试验机,国外研制此类设备主要公司:德国Schatz,德国Reck-Engineering,美国RS-Technology,2023年2月27日,18,扭矩试验机,上海华龙产,美制钢结构高强度螺栓,2023年2月27日,19,美制钢结构高强度螺栓概述,钢结构高强度螺栓连接付广泛应用于:铁路和公路桥梁 锅炉钢结构厂房、工业厂房、高层建筑 机械另件及其它钢结构使用方面由于其结构的重量与结构强度的合理性,已
9、得到广泛的使用。美国1961年开始提出A325、A490高强度结构螺栓连接付,2000年后才逐步开始提出F1852、F2280扭剪型高强度螺栓/螺母/垫圈组合件。世界上研究最早是日本JIB 1186摩擦连接用高强度六角螺栓、螺母、平垫片系列。目前钢结构螺栓技术含量、水平最高是欧共体的EN14399-1/6 高强度建筑连接件预载荷钢结构螺栓技格规范各国钢结构螺栓的标准目录,2023年2月27日,20,美制钢结构螺栓标准(最新),2023年2月27日,21,2023年2月27日,22,第一部份钢结构高强度六角螺栓 A325-2009,2023年2月27日,23,ASTM A325-2009钢结构螺
10、栓连接付 热处理 抗拉强度120/105ksi,范围:标准规定二种类型等级的热处理钢结构螺栓,即1型和3型。规格1寸抗拉强度为120ksi min规格1寸抗拉强度为105ksi min。适用于钢结构联接。本钢结构组件、安装方法应遵守、符合美国工程钢结构研究会协会批准的ASTM A325和ASTM A490螺栓的结构联结接件技术规范要求等级说明:IFI-6版原有三个等到级。1型用中碳钢、中碳硼钢、中碳合金钢制造。2型是低碳马氏体钢。于1991年11月份已取消。3型用耐大气腐蚀钢制造。,技术要求,螺栓结构型式:(标准版本年份)英寸尺寸标准按ASME B18.2.6重型六角头结构螺栓2007年*AN
11、SI/ASME B18.2.1重型六角头螺栓1998年已取消。二个标准主要是螺纹长度的差异 米制尺寸标准按ASMEB18.2.3.7M米制重型六角头结构螺栓美制螺纹UNC粗牙螺纹2A级,1寸可采8UN系列。螺纹检验ANSI B1.3M标准的“21”方法。,2023年2月27日,24,螺纹处受剪 杆部受剪,杆部受剪 螺纹处受剪,钢结构螺栓螺纹长度规定,钢结构栓装配图示,2023年2月27日,25,螺纹留存3牙,杆部受剪,2023年2月27日,26,F436垫片,F959指示垫片,A325切削螺纹,A325滚制螺纹,2023年2月27日,27,A325 螺栓与螺母性能等级匹配表,A325 螺栓配垫
12、圈F436标准或*F959标准。*2007年版不推荐。,技术要求 F2329与A153的区别,表面处理标准要求 I型螺栓 化学成份,2023年2月27日,28,热镀锌标准差异,A153/A153M 标准适用于钢铁制件上的热浸锌镀层:材料和热浸锌的加工、镀层厚度、热浸锌工作质量、表面和外观、抽样、试验方法的技术规范要求。紧固件选区用C级镀层F2329标准适用于碳钢、合金钢螺栓、螺钉、螺母垫片的螺纹紧固件热浸镀锌层:材料和热浸锌的加工、镀层厚度、螺纹配合的调整、防止紧固件机械性能变化的措施、镀层和尺寸、工作质量、表面及外观、抽样、检查方法技术规范要求。紧固件热浸锌镀层的的二个标准应配套、结合使用。
13、但2008版以后的标准有一个趋势是采用F2329来指导热浸锌技术规范和质量控制。,技术要求,热镀锌螺纹检验规则:热镀锌后螺栓的螺纹允许比2A级的标准大径、中径略大些。热镀锌螺栓的螺纹检验,充许用已扩孔的螺母检验,检验时螺母上油,以防止热镀锌螺纹咬死;*有争议时用加大的螺纹环规检验。如果热镀锌螺栓、螺母和垫片配套订货时,则螺母必须润滑处理,以减少摩擦。化学成份规定最低含碳量不少于0.28,估国内的低码钢是不能用于A325(如20MnTiB)。规定最低回火温度不低于425。*由于淬透性的原因,大于7/8”螺栓要用中碳合金钢生产。,2023年2月27日,30,2023年2月27日,31,A325 螺
14、栓机械性能要求,A325 螺栓长度大于3倍直径拉力试验以实物为准。*能进行拉力试验螺栓的硬度和拉力有冲实,以拉力为准。机械性能试验方法按ASTM F606标准。热镀锌螺栓要进行旋转能力试验。,钢结构螺栓实物拉力试验,热镀锌螺栓旋转能力试验,定义:评估热镀锌装配组合件的润滑效能和装配 功能性。要求:热镀锌螺栓、螺母和垫片装配在一起进行 旋转能力试验。同时螺母要进行润滑处理。合格评价:螺母能达到旋转规定的角度。卸下螺母,检查螺母螺栓和螺 母的螺纹不能损坏。螺栓扭转试验后螺纹不充许伸长。,2023年2月27日,33,规定旋转角度,2023年2月27日,34,热镀锌螺栓、螺母旋转能力试验示意图,从10
15、%保证载力作为开始角,满足规定的角度,旋转能力试验步骤,2023年2月27日,35,将螺母涂上润滑剂。贸易中上石腊或皂化。将螺栓组件放在轴力机上。确保螺栓与螺母之间留出35牙螺纹。初拧用扳手拧紧螺母轴力达到10%的保证载荷值。此时记录角度为起始角。然后继续旋转达到上表规定的螺母旋转角度。按要求检查:螺纹不能损坏、螺栓不能断裂。*注意螺栓头、垫片不能转动。,检验指导,2023年2月27日,36,质量水平,抽样检验指导,*配套交货注意要点,如果合同要求A 325螺栓、A 563螺母和F 436垫片是配套供货,就特别要关注以下问题:批的完整性。要按工程用钢结构螺栓质量管理来控制。从生产装运容器到最终
16、用户确保批的有效性。(直到装配时批的一致性、跟综)应包括从同一批材料,经生产中各工序直到装运容器,全过程是一起处理的所有的同规格的螺栓组件。确认批次的过程识别、产品标识的质量控制和试验的一致性。装箱容器质量(以塑料、铁桶装为主)、表面清洁度和防潮,是润滑的要求。这个大家都忽视!工程紧固件要素,2023年2月27日,37,证书certification,材料成份硬度、机械性能旋转能力试验结论镀层厚度表面缺陷检查尺寸、螺纹质量批号、订单号供货地址证明责任者签署,2023年2月27日,38,标志,1型螺栓“A325”或 或3型螺栓“A325”或有特殊订货的全螺纹螺栓标志“A325T”(Bolts T
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钢结构 机械性能

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2869119.html