摩擦面的抗滑移系数试验-副本

1、认识抗滑移系数拼接试件a、抗滑移系数拼接试件的形式和规格尺寸

抗滑移系数试验采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件:

试件钢板的厚度t1、t2根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，同时应考虑在摩擦面滑移之前，试件钢板的净截面始终处于弹性状态。b为板宽，L1

根据试验机夹具的要求确定，一般在120～150mm之间。第一页，共13页。1、认识高强度螺栓连接摩擦面表1试件板的宽度长度及钻孔直径/mm螺栓直径d162022242730螺孔直径d0≈1.1d17.52224263033板宽b100100105110120120L2250313341369425467参照表1和图1确定试件钢板的尺寸，切割成型后应采用机械方法，使板面平整，不得翘曲变形，保证摩擦面能紧密贴合无缝隙。钻孔。螺栓孔应采用钻孔成型，孔径可参照表1取值。可将拼接盖板和被连接板层叠套钻，成型后螺栓应自由穿入螺栓孔。孔边应无飞边毛刺。钻孔一定要保证精度，偏心会引起测试误差。4个螺栓孔的圆心应在同一条直线上，并通过板宽的中心轴线。摩擦面处理。为了保证连接钢板接触面之间在高强度螺栓预拉力的作用下产生强大的摩擦力，一般需对接触面进行特殊处理，使其表面清洁粗糙，达到提高抗滑移系数的目的。b、试件制作第二页，共13页。1、认识高强度螺栓连接摩擦面c、常见的摩擦面处理方法：（1）喷砂或喷丸处理。沙粒直径为1.2～1.4mm，喷射时间为1～2min，喷射风压为0.5Pa，处理完表面粗糙度可达45-50μm。（2）喷砂后生赤锈处理。喷砂后放置于露天生锈60～90d。表面粗糙度可达到55μm，安装前应清除表面浮锈。（3）喷砂后涂无机富锌漆处理。该处理是为了防锈，一般要求涂层厚度为0.6～0.8μm。（4）砂轮打磨。使用粗砂轮与受力方向垂直打磨，打磨后置于露天生锈效果更好，表面粗糙度可达到50μm以上，但离散性较大。（5）手工钢丝刷清理。使用钢丝刷将钢材表面的氧化铁皮等污物清理干净，该处理比较简单，但抗滑移系数较低，适用于次要结构和构件或局部处理。第三页，共13页。1、认识高强度螺栓连接摩擦面《钢结构设计规范》（GB50017—2003）中对于不同钢号的钢结构及不同处理方法的构件摩擦面规定了抗滑移系数μ值，它是钢结构设计的规定值，也是抗滑移试验时应达到的目标值。第四页，共13页。2、术语和高强度螺栓连接原理a、术语（1）摩擦面：高强度螺栓连接板层之间的接触面。（2）预拉力（紧固轴力）：通过紧固高强度螺栓连接副而在螺栓杆轴方向产生的，且符合连接设计所要求的拉力。（3）摩擦型连接：依靠高强度螺栓的紧固，在被连接件间产生摩擦阻力以传递剪力而将构件、部件或板件连成整体的连接方式。（4）抗滑移系数：高强度螺栓连接摩擦面滑移时，滑动外力与连接中法向压力（等同于螺栓预拉力）的比值。第五页，共13页。2、术语和高强度螺栓连接原理b、高强度螺栓连接原理一般高强度螺栓连接都采用摩擦型连接，摩擦型高强度螺栓连接的基本原理是靠高强度螺栓紧固产生的强大夹紧力来夹紧板束，依靠板束间接触面产生的摩擦力传递与螺杆轴垂直方向的应力。摩擦连接的极限承载能力与板束之间的摩擦系数成正比，因此板束之间的摩擦系数对连接承载能力有直接影响。摩擦面抗滑移系数检验主要是检验经处理的摩擦面的抗滑移系数是否能达到设计要求，若试验测试值高于设计值，则摩擦面满足要求，若试验测试值低于设计值，则摩擦面不满足要求，需经重新处理后再检测，直到达到设计要求。第六页，共13页。3、仪器设备试验用到的主要仪器设备：拉力试验机、抗滑移系数检测仪（及配套压力传感器）、扭剪型电动扳手和传感器数字显示仪（扭矩型高强螺栓连接摩擦面检测用）。辅助工具：扭矩扳手、管钳。

第七页，共13页。3、仪器设备压力传感器高度均为50mm。设备要求：拉力试验机的误差在1%之内。压力传感器的误差应在2%以内。表3

压力传感器的规格类别序号123456限定力值（kN）120180220260330400孔径（mm）172224262932穿入螺栓规格（mm）162022242730第八页，共13页。4、试验相关标准及试验方法a、试验相关标准GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》（附录B紧固件连接工程项目）GB50017-2003《钢结构设计规范》（7.2条紧固件连接）JGJ82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》TB2137-1990《铁路桥栓接板面抗滑移系数试验方法》b、试验方法（1）试件组装将装有标定好的压力传感器的螺杆穿入试件螺栓孔，或者穿入同一批经预拉力复验过的扭剪型高强度螺栓，按正确方向装入垫圈和螺母。高强度螺栓的紧固分初拧和终拧两次进行，紧固时按其顺序并由螺栓群中心向外进行施拧。初拧值应达到螺栓预拉力标准值得50%左右，终拧后螺栓预拉力应符合下列规定。对装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓，采用电阻应变仪实测控制试件每个螺栓的预拉力值应在0.95P～1.05P之间，P为高强度螺栓的试件预拉力值。第九页，共13页。4、试验相关标准及试验方法不进行实测时，扭剪型高强度螺栓的预拉力（紧固轴力）可按同批复验预拉力的平均值取用。试件在其侧面画出直线用来观察滑移。试验时将组装好的试件置于拉力机上，试件的轴线应与试验机夹具中心严格对中。试验加载时，应先加10%的抗滑移设计载荷值，停1min后再平稳加载，加载按3～5kN/s速度，直至滑动破坏发生，测得滑移载荷Nv。试验过程中如有试验机发生回针现象、X-Y记录仪上变形曲线发生突变、试件侧面的画线发生错动或试件突然发生“嘣”的响声发生时，所对应的荷载即可作为试件的滑移荷载。表3

螺栓预拉力值范围（kN）螺栓规格（mm）M16M20M22M24M27M30预拉力值P10.9S93～113142～177175～215206～250265～324325～3908.8S62～78100～120125～150140～170185～225230～275表4

扭剪型高强螺栓紧固预拉力和标准偏差（kN）螺栓直径（mm）1620(22)24紧固预拉力的平均值P99～120154～186191～231222～270标准偏差σp10.115.719.522.7第十页，共13页。4、试验相关标准及试验方法c、抗滑移系数计算：抗滑移系数，应根据试验所测得的滑移载荷Nv和螺栓预拉力P的实测值，按下式计算：式中Nv——