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我国高强度螺栓抗拉强度与DIN抗拉力差异

我国高强度螺栓抗拉强度与DIN抗拉力差异

原因如下:

1我国规范要求施加预拉力P,P=0.9*0.9*fu*AE/1.2。

其中Fu为较小的抗拉强度,AE为螺栓的有效面积。

高强螺栓的计划预紧力由材料强度和螺栓的有效截面决定

a、 拧紧螺栓时,扭矩产生的剪应力会降低螺栓的抗拉能力,因此材料的抗拉强度除以系数1.2;

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b、 为了补偿预紧力的松弛,螺栓应过度张紧5%~10%,因此系数应乘以0.9;

c、 材料阻力的变化乘以系数0.9;

d、 抗拉强度的附加安全系数为0.9。

冲突类型以连接构件间的抗力为基础,极限承载力为与抗力相等的剪力。当外力大于螺栓预紧力时,为避免卸载后松弛,抗张承载力的计划值不宜大于0.8p。

以10.9级螺栓为例,较小的抗拉强度为1040n2,抗拉承载力计划值为1040*0.9*0.9*0.9*0.8/1.2=500n2

2我国规范中承压型高强螺栓抗拉承载力的规划值也按0.8p确定,但允许接触面滑动。此时的受力情况与普通螺栓相同,承载力是螺栓本身的强度。支承形式为当剪切力超过阻力时,螺杆发生剪切破坏或孔壁受压破坏。虽然承载型高强螺栓的剪切变形大于冲突型螺栓,但承载型高强螺栓的承载力高于冲突型螺栓。

这种螺栓不能用于动载荷作用下的结构。

3根据din规范,高强度、高抗力的螺栓不能在地震区使用,所以根据螺栓本身的强度进行规划,只降低了材料的分项系数和安全系数,高于我国的标准值。

以10.9级M20高强度螺栓为例,预紧力按中国规范控制,计划抗拉能力为124kn;根据材料本身强度,din规范为178kn。会计处理如下:

N<=314*900/1.1/1.1=234kn,其中314为截面积,900为屈服强度,1.1和1.1分别为附加安全系数和材料分项系数;

N<=245*1000/1.25/1.1=178kn,其中245为净截面积,1000为较小抗拉强度,1.25和1.1分别为附加安全系数和材料分项系数;两者的较小值为178kn。

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因此,若选用中国规范的规划值,则保证结构在正常工况(非地震)下的小变形;若选用DIN规范中的规划值,结构也是安全的(在施工过程中我们仍会施加预紧力,以保证接触面有一定的整体结构阻力小,变形小。只有在地震中,螺栓才能发挥更大的作用。


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