2024-11-12
Punto de vista
(1) Algunos libros sobre estructuras de acero sugieren que los pernos de alta resistencia se refieren a pernos con una resistencia superior al grado 8.8. Para este punto de vista, en primer lugar, los estándares británicos y estadounidenses no respaldan este punto de vista, y no hay una definición de "fuerte" y "débil" para una calificación de fuerza específica. En segundo lugar, no se ajusta a los "pernos de alta resistencia" mencionados en nuestro trabajo.
(2) En aras de la comparación, las condiciones de estrés de los grupos de pernos complejos no se consideran aquí.
(3) La tensión de soporte de presión del tornillo también se considera en el diseño de pernos de alta resistencia con presión, que se introducirán en detalle en la "comparación de pernos de alta resistencia con presión y fricción" más tarde.
¿Cuánto sabes sobre los pernos de alta resistencia?
El nombre completo de los pernos de alta resistencia en la producción son los pares de conexión de pernos de alta resistencia, que generalmente no se denominan pernos de alta resistencia.
Según las características de instalación, se dividen en: grandes pernos de cabeza hexagonal y pernos de corte de torsión. Entre ellos, el tipo de corte de torsión solo se usa en el Grado 10.9.
De acuerdo con el grado de rendimiento de los pernos de alta resistencia, se dividen en: Grado 8.8 y Grado 10.9. Entre ellos, solo están disponibles grandes pernos hexagonales de alta resistencia en el grado 8.8. En el método de marcado, el número antes del punto decimal indica la resistencia a la tracción después del tratamiento térmico; El número después del punto decimal indica la relación de resistencia de rendimiento, es decir, la relación del valor medido real de la resistencia de rendimiento al valor medido real de la resistencia a la tracción final. El grado 8.8 significa que la resistencia a la tracción de la varilla del perno no es inferior a 800MPa, y la relación de resistencia al rendimiento es 0.8; El grado 10.9 significa que la resistencia a la tracción de la varilla del perno no es inferior a 1000MPa, y la relación de resistencia al rendimiento es 0.9.
En el diseño estructural, los diámetros de los pernos de alta resistencia son generalmente M16/M20/M22/M24/M27/M30, pero M22/M27 es la segunda serie de elección. En circunstancias normales, M16/M20/M24/M30 se usa principalmente.
En el diseño de corte, los pernos de alta resistencia se dividen en: tipo de presión de perno de alta resistencia y tipo de fricción de pernos de alta resistencia de acuerdo con los requisitos de diseño.
La capacidad de carga del tipo de fricción depende del coeficiente anti-deslizamiento de la superficie de fricción que transmite fuerza y del número de superficies de fricción. El coeficiente de fricción de óxido rojo después de la arena (disparo) es el más alto, pero desde el punto de vista de la operación real, el nivel de construcción se ve muy afectado por el nivel de construcción. Muchas unidades de supervisión han propuesto si los estándares se pueden reducir para garantizar la calidad del proyecto.
La capacidad de carga del tipo de presión depende del valor mínimo de la capacidad de corte del perno y la capacidad de presión de la varilla del perno. En el caso de una sola superficie de conexión, la capacidad de soporte de corte del tipo de fricción M16 es de 21.6 ~ 45.0kn, mientras que la capacidad de soporte de corte del tipo de presión M16 es de 39.2 ~ 48.6 kN, que es mejor que el tipo de fricción.
En términos de instalación, el proceso de tipo de presión es más simple, y la superficie de conexión solo necesita limpiarse de aceite y óxido flotante. La capacidad de carga de tracción a lo largo de la dirección del eje es muy interesante en la especificación de la estructura del acero. El valor de diseño del tipo de fricción es igual a 0.8 veces la fuerza previa a la tensión, y el valor de diseño del tipo de presión es igual al área efectiva del tornillo multiplicado por el valor de diseño de la resistencia a la tracción del material. Parece que hay una gran diferencia, pero de hecho los dos valores son básicamente los mismos.
Cuando se lleva la fuerza de corte y la tensión axial al mismo tiempo, el requisito del tipo de fricción es que la relación de la fuerza de cizallamiento es transmitida por el perno a la capacidad de soporte de corte más la relación de la fuerza axial de la fuerza axial nacida por el tornillo a la capacidad de cojinete de tracción es menor que 1.0, y el requisito de tipo de presión es que la relación cuadrada de la relación de cizallamiento nacido por el colmillo a la capacidad de rodamiento de la oreja más el requisito de la relación de la relación de la proporción cuadrado de la relación de la relación de la relación de la relación de la relación de la relación. No llevado por el tornillo a la capacidad de soporte de tracción es inferior a 1.0. Es decir, bajo la misma combinación de carga, la reserva de seguridad de los pernos de alta resistencia de presión del mismo diámetro en diseño es más alta que la de los pernos de alta resistencia de tipo fricción.
Teniendo en cuenta que la superficie de fricción de la conexión puede fallar en terremotos fuertes repetidos, la capacidad de soporte de corte en este momento aún depende de la resistencia al corte de los pernos y la capacidad de soporte de presión de la placa. Por lo tanto, el código sísmico estipula la fórmula de cálculo para la máxima capacidad de soporte de corte de los pernos de alta resistencia.
Aunque el tipo de soporte de presión tiene una ventaja en los valores de diseño, pertenece al tipo de falla de compresión de corte. El orificio del perno es un orificio de perno de tipo poro similar al de los pernos ordinarios. La deformación bajo carga es mucho mayor que la del tipo de fricción. Por lo tanto, el tipo de soporte de presión del perno de alta resistencia se usa principalmente para conexiones de componentes no sísmicos, conexiones de componentes de carga no dinámica y conexiones de componentes no repetidos.
Los estados de límite de uso normal de estos dos tipos también son diferentes:
La conexión de tipo fricción se refiere al deslizamiento relativo de la superficie de fricción de conexión bajo la combinación de carga básica;
La conexión con presión se refiere al deslizamiento relativo entre las piezas de conexión debajo de la combinación de carga estándar;
Pernos ordinarios
1. Los pernos ordinarios se dividen en tres tipos: A, B y C. Los dos primeros son pernos refinados y rara vez se usan. Los pernos ordinarios generalmente se refieren a los pernos ordinarios de nivel C.
2. Los pernos ordinarios de nivel C a menudo se usan en algunas conexiones y conexiones temporales que deben ser desmontadas. Los pernos comunes ordinarios comúnmente utilizados en las estructuras del edificio son M16, M20 y M24. Algunos pernos rugosos en la industria de la maquinaria pueden tener un diámetro relativamente grande y usos especiales.
Pernos de alta resistencia
3. El material de los pernos de alta resistencia es diferente al de los pernos ordinarios. Los pernos de alta resistencia generalmente se usan para conexiones permanentes. Los usados comúnmente son M16 ~ M30. El rendimiento de los pernos de alta resistencia de gran tamaño es inestable y debe usarse con precaución.
4. La conexión del perno de los componentes principales de la estructura del edificio generalmente está hecha de pernos de alta resistencia.
5. Los pernos de alta resistencia enviados desde la fábrica no se dividen en tipo de presión y tipo de fricción.
6. ¿Es un perno de alta resistencia de tipo fricción o un perno de alta resistencia con presión? De hecho, hay una diferencia en el método de diseño y cálculo:
(1) Los pernos de alta resistencia de tipo fricción usan deslizamientos entre las capas de la placa como el último estado de capacidad de carga.
(2) Los pernos de alta resistencia con presión usan deslizamientos entre las capas de la placa como el estado límite del uso normal, y la falla de la conexión como el estado final de la capacidad de soporte.
7. Los pernos de alta resistencia de tipo fricción no pueden utilizar completamente el potencial de los pernos. En aplicaciones prácticas, para estructuras o estructuras muy importantes que tienen cargas dinámicas, especialmente cuando la carga causa estrés inverso, se deben usar pernos de alta resistencia de tipo fricción. En este momento, el potencial no utilizado de los pernos se puede usar como reserva de seguridad. Además, se deben usar pernos de alta resistencia a presión para conectarse para reducir el costo.
Diferencias entre pernos ordinarios y pernos de alta resistencia
8. Los pernos ordinarios se pueden reutilizar, pero los pernos de alta resistencia no se pueden reutilizar.
9. Los pernos de alta resistencia generalmente están hechos de acero de alta resistencia (45 acero (8.8s), 20 mmtib (10.9s), y son pernos pretensados. El tipo de fricción usa una llave de torque para aplicar el pretensado especificado y el tipo de presión sin cesar la cabeza de la ciruela.
10. Los pernos ordinarios son generalmente 4.4, 4.8, 5.6 y 8.8. Los pernos de alta resistencia son generalmente 8.8 y 10.9, siendo 10.9 los más comunes.
11. El orificio del tornillo de un perno ordinario no es necesariamente más grande que el de un perno de alta resistencia. De hecho, el orificio del tornillo de un perno ordinario es relativamente pequeño.
12. Los pernos ordinarios A, B Los agujeros de tornillo de grado A generalmente son solo 0.3 ~ 0.5 mm más grandes que los pernos. Los orificios de tornillo de grado C son generalmente 1.0 ~ 1.5 mm más grandes que los pernos.
13. Los pernos de alta resistencia de tipo fricción transmiten cargas por fricción, por lo que la diferencia entre el tornillo y el orificio del tornillo puede alcanzar 1.5 ~ 2.0 mm.
14. Las características de transmisión de la fuerza de los pernos de alta resistencia de tipo presión son para garantizar que la fuerza de corte no exceda la fuerza de fricción bajo uso normal, que es lo mismo que los pernos de alta resistencia de tipo fricción. Cuando la carga aumenta aún más, se producirá un deslizamiento relativo entre las placas de conexión, y la conexión se basa en la resistencia al corte del tornillo y la presión de la pared del orificio para transmitir la fuerza, que es la misma que los pernos ordinarios, por lo que la diferencia entre el tornillo y el orificio del tornillo es ligeramente menor, 1.0 ~ 1.5 mm.
Pernos de anclaje de pie de columna
15. No hay grado para pernos de anclaje, solo la diferencia de material: Q235 y Q345. Los pernos de anclaje más utilizados en las estructuras del edificio son los pernos de anclaje de columnas.
16. Los pernos de anclaje de columna no son pernos ordinarios ni pernos de alta resistencia. Estrictamente hablando, no son tornillos. Los pernos de anclaje de columna generalmente usan M20 o M24.
17. El estándar de fabricación de pernos de anclaje de columnas debe ser el mismo que el de los pernos ordinarios. La longitud incrustada de los pernos de anclaje de la columna debe estar relacionado con la fricción entre él y el concreto, así como con la forma de pernos de anclaje.
Pernos de expansión y pernos químicos
18. Ya sea que se trate de pernos de anclaje de expansión o pernos de anclaje químico, no son las formas de conexión especificadas en las especificaciones estándar nacional. Dichas conexiones deben evitarse, especialmente en conexiones importantes. Las piezas preestimadas deben usarse.
19. Los pernos de anclaje de expansión se basan principalmente en la fricción entre el tubo de expansión y el concreto para resistir la extracción. La magnitud de la resistencia a la extracción está estrechamente relacionada con el proceso de construcción, y el factor humano es grande. Es inútil realizar pruebas de tracción para inspecciones aleatorias.
20. Los pernos de anclaje químico se forman perforando agujeros con una máquina de perforación, y luego se vierte la suspensión química y se coloca la varilla del perno para lograr el anclaje.
21. Los pernos de expansión y los pernos químicos son en realidad ambos pernos de anclaje. En algunos casos, se necesitan pernos de expansión o pernos de anclaje químico porque no están preparados. Pero esta situación debe evitarse en el diseño. Porque los pernos de anclaje deben estar preparados. Por ejemplo, pernos de anclaje de pie de columna. Porque solo de esta manera se puede garantizar el mejor vínculo y fuerza. Además, la perforación de los agujeros después a menudo causa daños en las barras de acero con tensión en el concreto y el concreto en sí.
22. En la especificación de concreto, los componentes previamente comprometidos en el concreto se denominan piezas prevenidas. De acuerdo con los documentos del Ministerio de Construcción, los pernos de expansión no se utilizarán para las paredes de cortina. En general, nuevos proyectos de construcción, los pernos de anclaje de expansión están estrictamente prohibidos y deben estar preparados previamente.
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