角钢在土木工程中应用广泛。为研究不同螺栓边距对角钢连接性能的影响,设计了角钢在不同螺栓边距下的连接试验,通过改变螺栓孔边距研究角钢螺栓连接的抗剪性能,建立ABAQUS有限元模型与试验结果对比验证。并运用有限元建模方法,改变角钢型号进行参数分析。结果表明,有限元分析的荷载-位移曲线、极限承载力和破坏模式与试验结果吻合较好,为做参数分析提供依据;对《钢结构设计手册》中螺栓边距进行修正,便于实际工程应用。
关键词:角钢; 边距; 有限元; 抗剪性能; 角钢型号
角钢螺栓连接在钢结构中广泛使用,尤其在兴建的电塔与通讯基站设施中,杆件主要由角钢组成[1]。目前国内外学者关于角钢螺栓连接的抗剪性能进行了一些研究。研究结果表明,角钢螺栓抗剪连接性能受到众多因素影响,主要有角钢厚度[2]、螺栓边距[3]以及螺栓间距[4]等有关。吴耀华等研究了预拉力对高强钢孔壁承压强度的影响[5]。Hong研究了螺栓间距和角钢厚度对双角钢螺栓连接性能的影响[6]。董磊磊等研究表明,减小螺栓间距对节点承载力和初始刚度影响较大[7]。GB 50017—2003《钢结构设计规范》仅对板件的线距有明确规定,对于角钢等刚性构件只在《钢结构设计手册》[8](以下简称《手册》)中给出建议值。美国规范ANSI/AISC 360-10和欧洲规范EC 3对角钢等刚性构件的线距也无明确规定。德国DIN 18800-1∶2008规范对所有型号角钢的边距(螺栓孔中心到肢背距离)有小于等于8 t(t为角钢肢厚)的规定,因此参考德国规范,本文通过试验及有限元模拟对我国角钢进行深入研究。
本文针对角钢螺栓抗剪连接的工作性能,对型号为63×5的等边角钢,在不同螺栓边距下进行试验,得出试件的荷载-位移曲线、极限承载力及试件的破坏模式,运用有限元软件ABAQUS进行参数分析,将《手册》与德国规范进行对比,提出相应的建议设计值。
每1000吨镀铝锌钢板AZ150相当于:①1050吨0.3mm厚镀锌钢板,②1035吨0.5mm厚镀锌钢板,③1025吨0.7mm厚镀锌钢板。保持工件入口的热镀锌锌液表面的清洁、并防止铝含量富集。加强热镀锌的前期处理,尽量缩短工序的停留时间,保证助镀剂的质量浓度和合理配比,磨去火焰切割区热镀锌表面后彻底清除残留磨砂。
Q345B角钢俗称Q345B角铁,是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。"∠140×140×10",表示边宽为 140毫米、边厚为10毫米的等边角钢,也称∠14#角钢。
Q345B角钢简介
Q345B角钢简介
Q345B角钢简介
Q代表的是这种材质的屈服极限,后面的345,就是指这种材质的屈服值,在345MPa左右。
Q345A,Q345B,Q345C,Q345D,Q345E不同等级所代表的,主要是冲击的温度有所不同而已。
A指不做冲击,B在20度以上,C在0度以上,D-20度以上、E-40度以上,A到E所不同的,指的是它们性能中冲击温度的不同。
分别为:Q345A级,是不作冲击韧性试验要求;Q345B级,是作常温(20℃)冲击韧性试验;Q345C级,是作0℃冲击韧性试验;Q345D级,是作-20℃冲击韧性试验;Q345E,是作-40℃冲击韧性试验。冲击韧性试验采用夏比V形缺口试件。冲击韧性指标为Akv。对上述B、C、D级钢在其各自不同温度要求下,都要求达到Akv≥27J。在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同。
二、Q345B角钢主要厂家:马钢Q345B角钢,日照Q345B角钢,津西Q345B角钢,鞍山宝得Q345B角钢,中杭Q345B角钢等,产品外型尺寸精度高,成分稳定,性能可靠,表面质量好,实物质量**国家标准;我司销售的Q345B角钢在国家标准所允许的负偏差率,较大负差不会**过5%。
钢框架结构的节点连接性能直接影响到框架的受力性能。目前,常见的钢结构连接方式有单角钢腹板连接、双角钢腹板连接、腹板单板连接、上下翼缘角钢连接、带腹板双角钢的上下翼缘角钢连接、T 型钢连接等。在钢框架的传统分析和设计中,通常是将钢框架的梁柱节点连接假设成完全刚接或理想铰接,完全刚接假定认为框架发生变形时梁柱之间没有相对转动,其夹角保持不变,而理想铰接的假定认为梁与柱之间不能传递弯矩,并且铰接在一起的梁与柱将独立地发生转动。然而无论是在钢框架的施工还是试验中,各国学者们都发现实际的钢框架连接方式往往介于两者之间, 既不是完全刚性连接, 又不是完全铰接连接,呈半刚性连接方式 [1]。相关的学者对半刚性连接方式进行了大量的研究[2-6]。腹板单角钢连接是一种典型的半刚性连接,因安装方便等优点受到了工程界的关注,然而国内外学者对腹板单角钢连接的研究并不多见。
1 有限元模型
腹板单角钢连接在弯矩作用下,角钢发生变形,从而引起梁产生转角,如图1所示。本文腹板单角钢连接模型的梁柱截面分别为H824×200×32×32、H440×300×32×32,梁长1 500 mm,柱高1 500 mm。连接角钢规格为 102×102×5.5、102×102×9.5、 125×125×5.5和125×125×9.5,螺栓直径D=19 mm,柱节点区域设置横向加劲肋,厚度为12 mm。柱两端为固定约束条件,梁端施加竖向荷载。
采用ABAQUS软件对腹板单角钢半刚性连接进行分析,梁、柱、角钢及螺栓采用实体单元C3D8进行模拟,如图2所示。钢梁、钢柱及角钢材料均采用 Q235 ,屈服强度fy=235 MPa,采用理想弹塑性应力-应变关系曲线,螺栓为 10.9 级高强螺栓摩擦型连接。钢材弹性模量 E=2.06×105 MPa, 泊松比 μ=0.3,服从 von Mises屈服准则。
热镀锌角钢也叫热浸镀锌角钢或热浸锌角钢。是将除锈后的角钢浸入500℃左右融化的锌液中,使角钢表面附着锌层,从而起到防腐的目的,适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
热镀锌角钢工艺流程:角钢酸洗-水洗-浸助镀溶剂-烘干预热-挂镀-冷却-钝化-清洗-打磨-热镀锌完工。热镀锌角钢的镀锌层厚度均匀,可达30-50um,可靠性好,镀锌层与钢材间是冶金结合,成为钢表面的一部份,因此热镀锌角钢的镀层持久性较为可靠
主要分类
热镀锌角钢的原材料为角钢,所以分类与角钢相同。按工艺分类可分为热镀锌热轧角钢和热镀锌冷轧角钢。市场常见的是热轧的热镀锌角钢。热镀锌冷轧角钢,一般需要根据用户需求用冷轧板定制。按边长可分为热镀锌等边角钢和热镀锌不等边角钢。
2.冷镀锌工艺用于保护金属防止腐蚀,为此利用了锌填料的涂料,在利用任何一种涂敷的方法将其涂在被保护表面,干燥之后形成锌填料涂层,在干燥涂层中具有含量的锌(达到95%)。适合于修理工作(即在修理工作过程中,仅在被保护的钢表面损伤的地方,只要修理好表面就可以重新涂敷)。冷镀锌工艺用于各种钢制品和构筑物的防腐。
1.热镀锌角钢也叫热浸镀锌角钢或热浸锌角钢。是将除锈后的角钢浸入500℃左右融化的锌液中镀锌角钢,使角钢表面附着锌层金九银十,从而起到防腐的目的相关建议,适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
对于表面处理质量的另一个指标— — 粗糙度,不同冷镀锌材料对粗糙度的要求不同。在锌加(Zinga)的施工说明中镀锌角钢,要求平均粗糙度Ra=12.5 ,即粗糙度Rz=55~75微米。在“强力锌”及“罗巴鲁”施工说明书中,对粗糙度的要求略低延伸产业链,Rz=40~60微米。
不管是什么产品,镀锌的主要目的就是延长钢铁的使用寿命,但是即使你开发出的镀层防腐性再好,如果钢铁产品在镀锌过程中的出现的缺陷没有检验出的话,较终产品的防腐性能还是不能够达到要求。
酸洗-水洗-浸助镀溶剂-烘干预热-挂镀-冷却-钝化-清洗-打磨-热镀锌完工。热镀锌角钢的镀锌层厚度均匀,可达30-50um,可靠性好,镀锌层与钢材间是冶金结合依旧严峻,成为钢表面的一部份低迷之际,因此热镀锌角钢的镀层持久性较为可靠。热镀锌角钢的原材料为角钢,所以分类于角钢相同。