Vysokopevnostní šroubyjsou typem šroubu běžně používaného v ocelových konstrukcích, které mají vysokou pevnost. Na rozdíl od jiných šroubů lze vysokopevnostní šrouby použít pouze jednou a běžně se používají pro trvalé spoje. Opakované použití je přísně zakázáno. Tento článek poskytne pro čtenáře podrobný úvod do vysokopevnostních šroubů a jejich požadavků na kontrolu před a po instalaci.
Principem vysokopevnostních šroubů je použití speciálně navrženého klíče k utaženímatice, což vytváří obrovskou předpínací sílu. Konektory také generují stejné množství předpětí prostřednictvím matic a podložek. Působením předpětí bude na povrchu spojované součásti vznikat značná třecí síla. Dokud je axiální síla menší než tato třecí síla, součástka neklouže a spojení se nepoškodí. To je princip vysokopevnostního šroubového spojení.
Vysokopevnostní šroubové spoje mají výhody jednoduché konstrukce, dobrého namáhání, odpojitelnosti a odolnosti proti únavě. Způsob použití vysokopevnostních šroubů pro spojení má široké vyhlídky. Vysokopevnostní šroubové spoje spoléhají na třecí sílu mezi kontaktními plochami konektorů, aby se zabránilo jejich vzájemnému klouzání. Pro zajištění dostatečného tření na kontaktní ploše je nutné zvýšit upínací sílu součásti a zvýšit součinitel tření kontaktní plochy součásti.
Svěrné síly mezi součástmi je dosaženo aplikací předpětí na šrouby, takže šrouby musí být vyrobeny z vysokopevnostní oceli, proto se jim říká vysokopevnostní šroubové spoje. Velikost součinitele tření má významný vliv na únosnost u vysokopevnostních šroubových spojů. Experimenty ukázaly, že koeficient tření je ovlivněn především tvarem kontaktní plochy a materiálem součástí. Aby se zvýšil koeficient tření kontaktní plochy, konstrukce často používá metody, jako je pískování a čištění ocelovými drátěnými kartáči k ošetření kontaktní plochy součástí v dosahu spojení.
Existují dva hlavní typy vysokopevnostních šroubů, jeden je třecího typu a druhý je typ s tlakovým ložiskem. Kritériem pro to, aby třecí vysokopevnostní šrouby odolávaly smykové síle, je, aby smyková síla způsobená návrhovým zatížením nepřesáhla třecí sílu. Vysokopevnostní šrouby s tlakovým ložiskem jsou navrženy na základě principu, že tělo tyče není střiženo ani deska není stlačována.
Pro požadavky na kontrolu vysokopevnostních šroubů před a po instalaci je obecně nutné věnovat pozornost následujícím bodům:
Za prvé, před konstrukcí by měl být vysokopevnostní spojovací pár šroubů s velkou šestihrannou hlavou znovu otestován na koeficient točivého momentu podle čísla výrobní šarže a jeho jednotná hodnota a směrodatná odchylka by měly odpovídat aktuální národní normě „Specifikace designu, konstrukce a převzetí pro Vysokopevnostní šroubové spojení ocelových konstrukcí"; Torzní smykvysokopevnostní šroubspojovací pár by měl být znovu otestován na předpětí podle výrobního čísla šarže a jeho jednotná hodnota a směrodatná odchylka by měly odpovídat aktuální národní normě „Specifikace návrhu, konstrukce a převzetí pro vysokopevnostní šroubové spoje ocelových konstrukcí“.
Za druhé, u ocelových mřížových konstrukcí se šroubovými kulovými klouby a rozpětím větším než 40 m a úrovní bezpečnosti 1 by měly být testy povrchové tvrdosti provedeny na vysokopevnostních šroubech, které je spojují.
Výrobní a instalační jednotky by měly opět provádět testy součinitele protiskluznosti na výrobních sériích ocelových konstrukcí samostatně.
Po instalaci vysokopevnostních šroubových spojů by měla být provedena kontrola točivého momentu spojovacího páru, kterou lze rozdělit na kontrolu točivého momentu a kontrolu úhlové metody. Kontrola utahovacího momentu by měla být dokončena do 48 hodin po 1 hodině utažení. Pro kontrolu vysokopevnostních šroubů po konečném utažení lze vysokopevnostní šrouby typu torzního smyku vizuálně zkontrolovat, aby se zjistilo, zda se uvolnila hlava švestkového květu na konci šroubu; Vysoká pevnost velkášrouby se šestihrannou hlavoulze kontrolovat jeden po druhém pomocí „metody poklepávání malým kladivem“.
Kromě toho je třeba věnovat pozornost problému nadměrného utahování šroubů. Nadměrné utahování může způsobit plastickou deformaci šroubů, a pokud nejsou včas vyměněny, může dojít k opožděnému zlomení. Proto je u příliš utažených šroubů nutná včasná výměna, aby se předešlo riziku opožděného zlomení šroubu.
Stručně řečeno, vysokopevnostní šrouby hrají velmi důležitou roli v konstrukci ocelových konstrukcí. Požadavky na kontrolu před a po instalaci jsou velmi přísné a musí být provedeny v souladu s předpisy, aby byla zajištěna bezpečnost a spolehlivost připojení.
