钢结构用高强度螺栓预拉力损失研究.pdf

第42卷第11期2011年11月
建筑技术
Vol.42No.1]1Nov.2011
Architecture Technology
钢结构用高强度螺栓预拉力损失硏究
宋明志,王勇2,郭兰慧3
(1准海工学院土木工程学院,22200,江苏连云港:2.国家网架及钢结构产品质量监督检验中心,2100,江苏徐州
3哈尔滨工业大学土木工程学院,150090,哈尔滨)
摘要:利用正交试验,对钢结构用高强度螺栓预拉力损失进行了终拧后时间、螺栓直径、连接板厚度、环境
温度四因素三水平影响分析。结果表明:在给定的四个影响因素中,对螺栓预拉力损失率影响由大到小的顺序为
终拧后时间螺栓直径、钢板厚度、温度。同时对两组试件进行了终拧后时间这…-因素的长时间监测,得到预拉力
损失的变化规律。
关键词:钢结构;正交试验;高强度螺栓;预拉力损失
中图分类号:TH131
文献标识码:B文章编号:1000-4726(201)11-1033-03
STUDY ON PRE-TENSILE FORCE LOSS OF HIGH STRENGTH BOLTS USED IN STEEL STRUCTURE
SONG Ming-zhi, WANG Yong, GUO Lan-hu
(1. School of Civil Engineering, Hua hai Institute of Technology, 222005, Lianyungang, Jiangsu, China;
2. National Space Frame and Steel Structures Quality Supervision and Inspection Center, 221006, Xuzhou, Jiangsu, Chin
3. School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150090, China)
Abstract: The pre-tensile force loss of high strength bolts analyzed using orthogonal test, under the four
factors of the final twist time, bolt diameter, linking slab thickness and environmental temperature at three
levels. The proper order of influence factors considered in this paper, from big to small, was the final twist
time, bolt diameter, linking slab thickness and environmental temperature. Meanwhile, two groups were tested b
the single factor of long time and the changing regularity of pre-tensile force loss was obtained
Key words: steel structure; orthogonal test; high strength bolts; pre-tensile force loss
应力松弛是金属材料的基本特征,周此高强度螺度有着密切的影响,板件厚度越厚,螺栓的使用长度越
栓在终拧后,其预拉力会产生一定损失,造成构件的压长,为了解螺杆使用长度对螺栓的预紧力产生影响,将
紧力下降,对连接点产生重要的影响。为降低预拉力板厚列为影响因素之一。
损失带来的不利影响,《钢结构髙强度螺栓连接的设
2)螺栓直径。螺栓拧紧后在螺栓孔周围钢板面
计、施工及验收规程》(JGJ82-1991)中规定:钢结构大上产生较高的接触压力,随着螺栓直径尺寸増大,预紧
六角头高强度螺栓的施工预拉力为其设计值的1.1倍;力也随之増大,由于板压缩造成的预拉力损失也会有
同时扭矩的检查应在螺栓终拧1h后、24h内之前完成。所变化,因此将螺栓直径列为研究的因素之
影响预拉力损失的因素较多,现有文献资料主要
(3)时间。终拧后的高强度螺栓预拉力随时间有
是从时间高温因素硏究预拉力损失的情况,而且都是所损失,终拧初期预紧力损失较多,后期趋向稳定。因
单一因素的分析。本文采用四因素、三水平正交试验此,时间因素同样是螺栓预拉力损失的重要影响因素
的方法,综合考虑板厚、螺栓直径、温度、时间等因素对之一。
高强度螺栓预拉力损失进行试验研究,分析各种因素
(4)环境温度。钢板和高强度螺栓虽然主要成分
影响,从而指导实际工程中高强度螺栓施扭。
均为铁元素,但两者的化学成分以及力学性能特征并
1试验设计
不相同,因此,在温度作用下由钢板和高强度螺栓组成
的构件其预紧力也会有所变化。为了深入分析温度对
1.1参数的选取
试件预紧力的影响,将其作为一个重要的因素进行考
1.1.1影响因素选取
虑
(1)板件厚度。板件厚度对高强度螺栓的使用长1.1水平选取
收稿日期:2011-7-28
为贴近实际工程、方便试验,结合正交试验的特
基金项目:基金项目:徐州科技发展基金项目(XJ08089)
江苏省质量技术监督系统科技项目(KJO92119)
点,试验中采取的各因素3个水平分别为:板件总板厚
作者简介:宋明志(1977),男,河北故城人,讲师,硕士,e-ml:32,40,48mm;高强度螺栓直径16,20,24mm;终拧后
songmingzhi77@126.com