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日本规定的扭矩系数

发表时间:2013-8-8 14:48:00阅读次数:1407

  施工时,正确地导人高强度螺栓轴力是十分重要的。为此,导人螺栓轴力大时,则必须使扭矩系数的离散性小,同时扭矩系数要小。对于普通制作的螺栓为0.17--0.25。按k=0.2时,则桥梁上拧紧F11T, W7/8螺栓,扭矩要超过100kg-m。如果须要这样大的扭矩,则超过了现在广泛使用并带有扭矩调节装置的冲击扳手的能力,如使用扭矩扳手,则需要大型的,这又给施工带来困难,由于需要加力大,所以扭矩的精度也较差。

  为了减小扭矩系数及其离散度,起初国铁曾较多采用热处理后滚压螺纹的方法(80公斤级螺栓),为了减少垫圈和螺母间的摩擦力,它几乎消耗拧紧扭矩的50%以上,采用了将垫圈光滑处理的方法,自1962年左右起已实际使用,扭矩系数已可降低到0.12左右,而其离散度也减小了。如将螺栓、螺母和垫圈全部进行表面处理,k值可下降到0.07,但对于经受振动和冲击的结构物,考虑到螺母的松弛,究竟扭矩系数应小到多大才好还不清楚,所以还没有实际应用。

  扭矩系数,受接触面上的锈蚀的影响,并因防锈油的变质及该处附着灰尘而变化。此外,拧紧时,也受螺纹由于徐变而接触状态变化的影响。

  虽然使用后的扭矩系数值也有几乎不变化的时候,但一般认为,随着螺栓放置状态的不同,其变化是相当大的。

  适当涂油,并用防潮纸包装,保存在湿气小的屋内时,从工厂装车检查起,到现场使用的数月间,扭矩系数看不出变化的情况也相当多。所以,制造方面对涂油、包装必须充分研究,使确实可靠,施工方面则必须注意保管好。

  扭矩法的缺点是受容易变化的螺纹间摩擦及螺母和垫圈间摩擦的影响,一旦施工管理不良,就会增大螺栓轴力的离散度。为了避免这个缺点,采取基于以下考虑的方法,给予螺栓一定的变形(延伸),并根据其变形,推算螺栓轴力,使其大小保持一定。

  但是,当施加扭矩拧紧螺栓时,要加上剪力的影响。螺栓拉力和延伸的关系,虽在弹性范围内与不受剪力的相比并无差别,但屈服现象要稍早发生,此后则随着螺栓拉力而延伸,这种延伸的增长比单纯张拉时要快得多,断裂时轴力下降。

  用螺栓的延伸量求螺栓的轴力时,若先就使用的螺栓求出其拉力和延伸量的关系,则就可求出拧紧时螺栓的轴力。这种方法在飞机等上面部分使用着,用在被拧紧物体的形状能正确量测螺栓的延伸最处,但在桥梁和建筑等结构上则没有使用。不过,美国在做接头试验时,相当普遍使用这种方法。

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