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我国高强度不锈钢双头螺栓与DIN抗拉力差异

发布日期:2021-10-23 09:47:38 点击:525

DIN标准和中国标准中高强度不锈钢双头螺栓的抗拉承载力存在巨大差异。原因如下:

1.在我国规范中,安装冲突的高强度不锈钢双头螺栓时需要施加预拉力P,P=0.9*0.9*0.9*fu*Ae/1.2。

同时,fu是较小的抗拉强度,Ae是材料的有用面积不锈钢双头螺栓

高强度不锈钢双头螺栓的计划预紧力由材料强度和不锈钢双头螺栓的有效横截面决定,并考虑:

A.当不锈钢双头螺栓拧紧时,扭矩产生的剪切应力将降低不锈钢双头螺栓的抗拉能力,因此材料的抗拉强度除以系数1.2;

B为了补偿施工过程中预张拉的松弛,不锈钢双头螺栓必须超张5%~10%,因此乘以系数0.9;

C材料阻力等变化的影响乘以系数0.9;

D抗拉强度引入了0.9的附加安全系数。

阻力类型是依靠连接构件之间的阻力来传递阻力,剪力等于阻力作为承载力的极限。为避免外力大于不锈钢双头螺栓预紧力时卸载后松弛,抗拉承载力计划值不大于0.8P。

以10.9级不锈钢双头螺栓为例,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.我国承压高强度不锈钢双头螺栓的抗拉承载力计划值也按0.8P判断,但接触面允许滑移。此时,受力与普通不锈钢双头螺栓相同,承载力为不锈钢双头螺栓本身的强度。承压型是指当剪切力超过阻力时,螺杆被剪切或孔壁被压力破坏,这是极限承载力。虽然承压高强不锈钢双头螺栓的剪切变形大于过盈型不锈钢双头螺栓,但承载力高于过盈型不锈钢双头螺栓。

此类不锈钢双头螺栓不能用于承受动荷载的结构中。

3.根据DIN标准,在地震地区不能使用冲突的高强度不锈钢双头螺栓。因此,它们是根据不锈钢双头螺栓本身的强度进行规划的,并且仅根据高于我国标准值的材料子系数和安全系数进行降低。

以10.9级M20高强度不锈钢双头螺栓为例。中国标准由预拉力控制,抗拉规划承载力为124kN;DIN标准由材料本身的强度控制,即178kN。会计程序如下:

N<=314*900/1.1/1.1=234kN,314为横截面积,900为屈服强度,1.1和1.1分别为附加安全系数和材料子系数;

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;

两者都取较小的值,即178kN。

因此,假设选择了中国标准的计划值,保证整个结构在正常工作条件下(非地震)变形较小;假设选择了DIN代码中的计划值,结构也是安全的(我们在施工过程中仍会施加预变形。拧紧力,以确保接触面有一定的阻力和整体结构的小变形,只有当不锈钢双头螺栓在地震中发挥更大的作用时,才由其自身强度来抵抗)。


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