Stress-strain behavior investigation of friction grip bolts in flange joints of trusses

Semenov, A. A.; Malyarenko, Anatoliy; Porivaev, I.A.; Safiullin, M.S.

doi:10.5862/mce.49.6

Cited by 6 publications

(4 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…В ряде работ проведены испытания действительной работы фрикционных соединений на физической модели [13][14][15][16], в том числе за пределами фрикционной части работы соединения [17].…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Размер Площадки Трения Фрикционного Болтового Соединения

Василькин,

Зубков,

Прокаев

et al. 2024

(Stroitel stvo nauka i obrazovanie [Construction Science and Ed

View full text Add to dashboard Cite

АННОТАЦИЯВведение. В нормативной методике расчета соединений стальных элементов на высокопрочных болтах основное влияние на несущую способность соединения оказывает усилие натяжения болта и коэффициент трения, при этом ширина соединяемых пластин не учитывается, нормами регламентируется шаг расстановки болтов. Поставлена задача определения влияния ширины стальных пластин на несущую способность соединения пакета. Для этого изготовлено несколько стыковых соединений пластин с двусторонними накладками из горячекатаной стали марки Ст3сп5 по ГОСТ 19903-2015. Одна из стыкуемых пластин изготовлена различной ширины и крепится одним болтом так, чтобы в этом сечении произошло исчерпание несущей способности. После чего соединение растягивается и доводится до предельного состояния на разрывной машине. Материалы и методы. Выполнено шесть комплектов фрикционного соединения с двусторонней накладкой на высокопрочных болтах с различной шириной исследуемой стыкуемой пластины -50; 60; 70; 80; 90; 100 мм. Пластины соединены высокопрочным болтокомплектом класса прочности 10.9 размера М14. Поверхность пластин обработана пескоструйной обработкой. Для выявления усилия сдвига пакета использовалась разрывная машина Instron 1000HDX. Результаты. Определена несущая способность соединений с различной шириной стыкуемых пластин, выполнено сравнение полученных результатов с расчетными теоретическими значениями несущей способности, установлены форма и размер площадки трения. Три образца были доведены до разрушения, выявлено, что разрушение происходит в результате исчерпания прочности пластин на растяжение, а также выкола пластины в результате смятия соединяемых элементов. Выводы. Установлено, что размер зоны трения составляет 2,1-2,3 диаметра отверстия, несущая способность соединения не зависит от ширины элементов.

show abstract

Section: Introductionunclassified

“…A number of works tested the actual performance of friction joints on a physical model [13][14][15][16], including beyond the frictional part of the joint performance [17].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Размер Площадки Трения Фрикционного Болтового Соединения

Василькин,

Зубков,

Прокаев

et al. 2024

(Stroitel stvo nauka i obrazovanie [Construction Science and Ed

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A number of authors have tested the actual performance of friction joints on physical [12][13][14][15][16], and mathematical models [17].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental determination of the tightening coefficient of bolts according to the din standard

Vasilkin,

Akhmetzyanov,

Zubkov

et al. 2023

E3S Web of Conf.

View full text Add to dashboard Cite

The use of slip-critical connections is very common in the design of critical steel structures and is seen as an effective way to transfer the force in conditions of dynamic loading. The limit state of the connection occurs when the calculated shear stress is reached, which depends on the friction coefficient of the contact planes and the value of the clamping force, equal to the bolt tension stress. In order to ensure the necessary bolt tensioning force, it is necessary to know the bolt tightening coefficient, because according to the current understanding of the slip-critical connection performance, the designed functioning of the bolt connection is ensured when the bolt tensioning force arising at the necessary torque value is achieved. Otherwise, the actual work of the connection will be different from the calculated, because only a given tension force provides the estimated bearing capacity of the bolted connection with friction planes. This article focuses on tensile testing of a bolt and determining the tightening factor of a bolt made of high-strength10.9 M14 steel. The tightening factor is determined with strain gauges by measuring the relative strain of the bolt when the nut is tightened. This method requires specialized equipment and a test bench and can be used in the study of bolt performance in the absence of a certificate or the need to verify or clarify the available data. The results show that the proposed method can provide a stable determination of the coefficient value. The examined bolts were made according to the German standard DIN931, strength 10.9 size M14x220, nuts according to the German standard DIN934, strength 10 size M14. An Instron 1000HDX tensile testing machine was used to plot the performance of the bolt steel. Nut tension control was determined with the use of NOGRAU NTW24-034R torque wrench, and bolt elongation control with FLA 5-11 strain gauges and National Instruments data acquisition system. On the basis of the conducted research, a method for determining the tightening factor of high-strength bolts has been tested and proposed. The proposed method of determining the tightening factor of a high-strength bolt can be used in research work and allows to determine the coefficient in the absence of an appropriate certificate or the need to clarify (verify) the stated value of the coefficient.

show abstract

“…Фрикционные соединения на высокопрочных болтах -наиболее ответственный тип соединения в металлических конструкциях мостов. Особенность данного вида соединений заключается в том, что передача усилий осуществляется только силами трения, возникающими по контактным поверхностям соединяемых деталей вследствие натяжения болтов [8][9][10][11][12]. Для получения надежных сдвигоустойчивых болтовых соединений все работы на монтаже конструкций должны вестись так, чтобы болты имели проектное осевое натяжение P, а состояние соприкасающихся поверхностей (поверхностей трения) имело предусмотренный проектом коэффициент трения µ. Если поверхности деталей будут обработаны небрежно, с отступлениями от условий, обеспечивающих требуемое качество, величина коэффициента µ может снизиться, прочность болтовых соединений будет отличаться от проектной и все сооружение получится малонадежным [13][14][15][16].…”

Section: Introductionunclassified

Stress-strain state of friction joints with laser treatment of contact surfaces

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

Introduction. Researched is conducted to determine the possibility of using an alternative method - laser cleaning. Laser systems have proven themselves in many areas and are a high-tech and effective solution for many construction problems. Despite this nowadays sandblasting is the most common method of processing contact surfaces of high-strength bolted joints - an outdated technology, with high equipment wear and even dangerous to people’s health. Materials and methods. Sandblast and laser-treated specimens were tested for shear. Before testing, the roughness of the contact surfaces and the tension force of high-strength bolts were tested. During the test, the readings of the meter and dial-indicator were taken. The experiments were carried out on a hydraulic press IPS-500, the samples were provided in a processed form. Results. According to the data obtained, strain graphs were plotted and the shear forces of the samples were calculated. Calculated efforts were compared with standard values. The results show the compliance of samples with the requirements of SP 35.13330.2016 “Bridges and pipes” in terms of strength characteristics. Samples with laser surface cleaning have a safety margin value similar to sandblasted samples. Conclusions. Comparison of the strength characteristics proves the possibility of using laser cleaning of the contact surfaces of friction joints. After the transition from outdated technologies, the process of surface preparation can be made economical and environmentally friendly. The obtained values and data can be entered into a number of regulatory documents, including SP 35.13330.2016 “Bridges and pipes” for future research and the widespread application of the method.

show abstract

Stress-strain behavior investigation of friction grip bolts in flange joints of trusses

Cited by 6 publications

References 1 publication

Размер Площадки Трения Фрикционного Болтового Соединения

Размер Площадки Трения Фрикционного Болтового Соединения

Experimental determination of the tightening coefficient of bolts according to the din standard

Stress-strain state of friction joints with laser treatment of contact surfaces

Contact Info

Product

Resources

About