高強度緊固件到底強在哪里?
來(lái)源:緊固件工業(yè)網(wǎng)
超高強度緊固件可以在相同夾緊力下,通過(guò)減少自身尺寸來(lái)降低重量和增加安裝空間,因此可以對被連接部件進(jìn)行功能和體積優(yōu)化,從而使裝備達到整體減重和性能優(yōu)化的目的。
什么是高強度螺栓?
高強度螺栓(High-Strength Friction Grip Bolt),英文直譯為:高強度摩擦預緊螺栓,英文簡(jiǎn)稱(chēng):HSFG。我們平時(shí)所說(shuō)的高強度螺栓是高強度摩擦預緊螺栓的簡(jiǎn)稱(chēng)。在日常溝通中,僅僅是簡(jiǎn)略了“摩擦(Friction)”“預緊(Grip)”兩個(gè)詞,卻造成了許多工程技術(shù)人員對高強度螺栓基本定義的理解,產(chǎn)生了誤區。
正確理解“高強”,強在何處?
按照GB50017,計算單個(gè)普通螺栓(B類(lèi))8.8級和高強度螺栓8.8級抗拉及抗剪強度。
通過(guò)計算我們可以看到,相同等級的情況下,普通螺栓的抗拉強度和抗剪強度的設計值都要高于高強度螺栓。
那么高強度螺栓,“強”在哪里?
想要客觀(guān)解答這一問(wèn)題,必須從兩種螺栓的設計工作狀態(tài)入手,研究其彈塑性變形的規律,并理解到設計破壞時(shí)的極限狀態(tài)。
普通螺栓和高強度螺栓工作狀態(tài)下應力應變曲線(xiàn)↓↓↓
設計破壞時(shí)的極限狀態(tài)
普通螺栓:螺桿本身發(fā)生超過(guò)設計允許的塑性變形,螺桿被剪壞。
普通螺栓連接,開(kāi)始承受剪力前連接板間就會(huì )發(fā)生相對滑移,繼而螺栓桿和連接板接觸,發(fā)生彈塑性形變,承受剪力。
高強度螺栓:有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克,兩塊鋼板發(fā)生相對位移,設計考量上即為破壞。
高強度螺栓連接,摩擦力首先承受剪力,當荷載增大到摩擦力不足以抵抗剪力,靜摩擦力被攻克,連接板發(fā)生相對滑移(極限狀態(tài))。但此時(shí)雖然破壞,但螺栓桿與連接板發(fā)生接觸,依然可以利用其本身的彈塑性形變,承受剪力。
高強度螺栓之強,并非在于其本身的承載能力設計值,而是表現于其設計節點(diǎn)的剛度大,安全性能高,抗破壞的能力強。
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