螺栓孔径大小对螺栓连接相对位移量的影响不锈.PDF

口d四旧 施工技术与应用 螺栓孔径大小对螺栓连接相对位移量的影响 — — 不锈钢与碳素钢全螺纹螺栓单体连接 曹承嗣 l 鹿岛建设(中国)有限公司 200050 摘要：为明确不锈钢普通螺栓在实际连接应用 中的特点，将钢梁连接部中受较大作用的梁翼缘定为观察点，模拟翼缘连接元素， 以不锈钢与碳素钢的全螺纹螺栓单体连接的试验结果为依据，分析并比较两种材料的承压型连接部受力后的力学性能。掌握普通 螺栓连接时连接部发生的相对位移量与承压后连接部的刚性；发现孔径与螺栓间的缝隙大小对连接部产生相对位移量的影响。推 荐连接部 的承压型受力力学模型，与试验结果 比较后 ，知道此计算模型可以大致掌握螺栓单体承压型连接部 的荷载与位移量的关 系。为以后关于使用不锈钢普通螺栓梁端连接部力学性能的实体试验以及分析提供可参照的数据。 关键词 ：不锈钢；普通全螺纹螺栓 ；承压型连接 ；连接部相对位移；刚性 1背景与 目的 接要素分析。 为了降低不锈钢结构连接部的成本，在满足相关规范的力学理论前提 下，设计了以普通螺栓取代高强度螺栓连接 ，通过试验结果为今后的改良工 作提供实际可信的数据。 为 了能进行 比较 ，策划了常用 的SUS304不锈钢材 (设计抗拉强度 = 235Nm／ ，之后以FSUS3O4J称之)与Q235碳钢 (设计抗拉强度=235Nm／ ， 之后 以FSN400J称之)两种钢材的梁连接的实体试验。孔径缝隙大小(孔径缝 隙=孔径一螺栓公称直径)，分别设定为0．5mm、1．0mm、1．5mrn。 在实际工作中，钢结构施工对材料的加丁精度 以及施工管理上，特别是 图1普通螺栓单体连接试验示意图 照片2试验后照片 在承压型连接施lT过程中对板材开 L加-12精度有一定的允许量。通过此普通 全螺纹螺栓(之后以r普通螺栓 称之)承压型连接的试验数据 ，希望能给设计 图2是普通螺栓单体连接试验体的说明图，使用M20的A2—50不锈钢螺栓 以及施工带来一些可供参考的实际数据信息。 (之后以[A2—50螺栓J称之)与48碳钢螺栓(之后以r4．8螺栓J称之)单体，与梁 广 1 在设计上，高强度螺栓的摩擦型连接是一种刚性非常高的连接法，现场 翼缘板材厚度同等的SUS304板材与SN400板材 (板材表面为热压延加T后， 控制重点以摩擦面处理，螺栓预拉力为主。普通螺栓的承压型连接是以螺栓 经过热处理以及酸洗处理)以2面受剪的形式进行承压型连接。针对螺栓 ，设 杆身的抗剪承载力与板材孔壁抗压承载力为主的连接方法，当连接部在相对 计上确保了板材有充足的屈服强度。表2中总结了试验体 的主要情况。通常， 低的受力情况下，会产生板材间的滑移。因此 ，是一种在连接部会发生明显相 普通螺栓达到M2O以上时孔径允许比螺栓公称直径大1．5mm～2．0mm。因此， 对位移的连接方法 。同时，在施工中由于没有初拧，复拧，终拧的过程管理，因 试验体的变数参量为，SUS3~板材与SN400板材连接部分不同的孔径缝隙大 此是一种相对快捷 的施工 T法。在非主要结构中若采用普通螺栓的连接，并 小分别设定为0．5mm1．0mm1．5ram(以FCL+O．53FCL+I．ojFCL+I．5J称之。 在受到较大外力前，南于连接部的相对位移，会造成结构体的整体变形。因 表2普通螺栓单体连接试验体清单 此，有必要掌握普通螺栓连接部在受力时产生相对位移量的大小情况 。 试验体名 螺控 扳材 扳厚 _【) 孔径毓辣 (-) 二面抗剪 二砸抗剪 通常，螺栓孔缝隙的大小对使用普通螺栓的连接部的形