钢结构高强度螺栓连接紧固原理分析和螺母转角法的试验研究.pdfVIP

钢结构高强度螺栓连接紧固原理分析及 螺母转角法的试验研究 李辰1， 朱勇军1， 侯兆欣2 1CCDI悉地国际，北京1000132中冶集团建筑研究总院有限公司，北京100023 [摘要]在土木建筑钢结构和道桥建设工程中，控制扭矩法和螺母转角法是目前紧固件安装工程当中使用最多 的两种方法。与控制扭矩法不同，螺母转角法是一种位移控制方法，操作和检查都比较简单。本文分析了高强度 螺栓在拧紧时的机械性能和不同紧固方法的紧固原理，并针对8.8级和10.9级的M20与M24高强度螺栓的紧固 过程进行了试验研究，得出了不同类型的高强度螺栓在紧固过程中的扭-拉关系以及轴力-转角关系。最后总结了 达到高强度螺栓要求预拉力所需要的螺母转角值，分析了螺母极限转角能力，为确立高强度螺栓螺母转角法的紧 固要求提供了依据和建议。 [关键词] 密贴状态；转角刚度；极限转角；螺母转角法 TU391 A Theoreticalandtestingstudyontighteningbehaviorofhigh-strength boltsandturn-of-the-nutmethod LiChen1 ZhuYongjun1 HouZhaoxin2 1CCDIGROUP,Beijing100013,China; 2CentralResearchInstituteofBuildingandConstructionCo.,Ltd.,MCC,Beijing100023,China Abstract:Atpresent,torque-controlandturn-of-the-nutaremostlyusedasthefastenerinstallationmethodstoproducea bolttensioninsteelstructureofcivilandtrafficconstructions.Theturn-of-the-nutmethodasarotation-controlmethodis easilyoperatedandexaminedwhichisdifferentfromthetorque-controlmethod.Thetighteningbehaviorofabelt-nut- washerassemblyandtheoryofdifferenttighteningmethodsarediscussedinthispaper.Theresearchstudiesthetightening processesofM20andM24fastenerassembliesof8.8and10.9gradetogettherelationshipbetweennutrotationandbolt tension.Thenutrotationstoreachthespecifiedfastenertensionfromasnugpositionarefinallysummarizedandthe ultimatenutrotationalcapacityisdiscussed.Alltheresultsdescribedabovegivesomeinstallationrequirementsand recommendationsfortheturn-of-the-nutmethod. Keywords:snug-tightness;rotationalstiffness;ultimatenutrotation;turn-of-the-nutmethod 第43卷增刊 李辰，等．钢结构高强度螺栓连接紧固原理分析及螺母转角法的试验研究449 1．1设计预拉值P的确定 间的接近Y的点做为标准，转角法是以YM之间的点 高强度螺栓连接的预拉力P值越大，其承载能力 做为标准，螺母转角用300为控制单位是很方便的，从 就越大，接头的效率也就越高。当确定螺栓预拉力的 图2可知AY间螺母转角的误差对应的螺栓轴力的误 大小时，必须考虑螺栓的屈服强度、极限强度、蠕变和 差是有相当的数量的，而在YM之间有相同的螺母转 松弛引