用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于測試高強度螺栓的在役狀態(tài)預(yù)拉力的方法，包括：步驟a、于在役狀態(tài)的高強度螺栓沿軸線鉆孔形成檢測孔；步驟b、于在役狀態(tài)的高強度螺栓的檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計；步驟c、拆卸在役狀態(tài)的高強度螺栓、并利用測量儀器讀取柱狀應(yīng)變計在拆卸完成之后產(chǎn)生的應(yīng)變幅值；步驟d、將拆卸的高強度螺栓安裝于軸力計、并在軸力計緊固該高強度螺栓；步驟e、當(dāng)緊固產(chǎn)生的應(yīng)變幅度達到應(yīng)變幅值時，將軸力計的讀數(shù)讀取為該高強度螺栓于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力?？梢姡景l(fā)明通過釋放在役狀態(tài)的高強度螺栓采集該高強度螺栓于在役狀態(tài)時的扭緊應(yīng)變、并參照該扭緊應(yīng)變仿造該高強度螺栓的在役狀態(tài)，從而能夠得到該高強度螺栓于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力。
【專利說明】用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)測試技術(shù)，特別涉及一種用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于鋼結(jié)構(gòu)來說，在連接節(jié)點處通常會大量采用高強度螺栓實現(xiàn)連接，其中，本文所述的高強度螺栓是指國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(GB)等級不低于8.8級的螺栓、其通常也會被簡稱為高強螺栓。當(dāng)這些高強度螺栓被裝設(shè)在連接節(jié)點時、即“在役”時，需要長期保持高強度的張緊狀態(tài)。尤其是對于摩擦型的連接節(jié)點，在役的高強度螺栓在張緊狀態(tài)產(chǎn)生的預(yù)拉力大小直接關(guān)系到連接節(jié)點的可靠性。
[0003]然而，當(dāng)經(jīng)過長時間使用、或受到某些突發(fā)事故的沖擊后，在役的高強度螺栓的預(yù)拉力大小存在減弱的可能，為此，現(xiàn)有技術(shù)急需一種測試方法能夠隨時獲知在役的高強度螺栓的預(yù)拉力大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法，該方法包括:
[0005]步驟a、于在役狀態(tài)的高強度螺栓沿軸線鉆孔形成檢測孔；
[0006]步驟b、于在役狀態(tài)的所述高強度螺栓的所述檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計；
[0007]步驟C、拆卸在役狀態(tài)的所述高強度螺栓、并利用與所述柱狀應(yīng)變計電連接的測量儀器讀取所述柱狀應(yīng)變計在所述拆卸完成之后產(chǎn)生的應(yīng)變幅值；
[0008]步驟d、將拆卸得到的所述高強度螺栓安裝于軸力計、并在所述軸力計緊固所述高強度螺栓；
[0009]步驟e、當(dāng)通過對所述測量儀器的讀取識別出所述緊固對所述高強度螺栓產(chǎn)生的應(yīng)變幅度達到所述應(yīng)變幅值時，將所述軸力計的讀數(shù)讀取為所述高強度螺栓處于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力。
[0010]可選地，所述步驟a進一步在所述鉆孔之前磨除所述高強度螺栓在其端頭部的鉆孔位置處的熱處理滲碳層。
[0011]可選地，所述步驟b進一步在所述安裝之前向所述檢測孔內(nèi)注膠。
[0012]可選地，所述步驟b進一步在所述注膠之前對所述檢測孔冷卻及孔內(nèi)清洗。
[0013]可選地，所述步驟b進一步在所述安裝之后對所述應(yīng)變計在所述檢測孔內(nèi)的粘合進行養(yǎng)護固化。
[0014]可選地，所述步驟a利用磁力鉆實現(xiàn)所述鉆孔。
[0015]可選地，所述步驟a利用電動雕琢工具實現(xiàn)所述磨除。
[0016]可選地，所述步驟b安裝的所述柱狀應(yīng)變計為電阻應(yīng)變計。
[0017]可選地，處于在役狀態(tài)時的所述高強度螺栓位于結(jié)構(gòu)連接節(jié)點。[0018]可選地，所述檢測孔的孔底與所述高強度螺栓所連接的兩個結(jié)構(gòu)件的連接結(jié)合面對齊，插入在所述檢測孔內(nèi)的所述柱狀應(yīng)變計的端部與所述檢測孔的孔底之間具有3?5臟的距離。
[0019]如上可見，本發(fā)明于在役狀態(tài)的高強度螺栓形成檢測孔并在檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計，從而通過拆卸高強度螺栓能夠獲得柱狀應(yīng)變計在高強度螺栓拆卸后發(fā)生的應(yīng)變幅值，由于該應(yīng)變幅值能夠體現(xiàn)高強度螺栓于在役狀態(tài)下與預(yù)拉力同時產(chǎn)生扭緊應(yīng)變的大小，因此，通過以應(yīng)變幅值為參考而在軸力計仿造高強度螺栓的在役狀態(tài)，即可借助高強度螺栓于在役狀態(tài)下的扭緊應(yīng)變準(zhǔn)確測量得到該高強度螺栓于在役狀態(tài)下的預(yù)拉力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例中用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法的流程示意圖；
[0021]圖2為適用如圖1所示流程實現(xiàn)測試的一種在役狀態(tài)的高強度螺栓的實例示意圖；
[0022]圖3a至圖3c為如圖2所示實例采用如圖1所示流程于在役狀態(tài)的高強度螺栓形成檢測孔并在檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計的示意圖；
[0023]圖4為如圖2所示實例采用如圖1所示流程拆卸在役狀態(tài)的高強度螺栓、并利用柱狀應(yīng)變計測量拆卸后的應(yīng)變幅值的示意圖；
[0024]圖5為如圖2所示實例采用如圖1所示流程以應(yīng)變幅值為參考在軸力計仿造高強度螺栓的在役狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0026]圖1為本發(fā)明實施例中用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法的流程示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例中用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法包括:
[0027]步驟101，于在役狀態(tài)的高強度螺栓沿軸線鉆孔形成檢測孔。其中，鉆孔的實現(xiàn)可以利用例如磁力鉆等鉆孔工具。
[0028]實際應(yīng)用中，本步驟可以進一步在鉆孔之前磨除高強度螺栓在其端頭部的鉆孔位置處的熱處理滲碳層、以便于鉆孔的執(zhí)行。其中，磨除的實現(xiàn)可以利用例如電動雕琢工具等磨削工具。
[0029]步驟102，于在役狀態(tài)的高強度螺栓的檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計。其中，安裝的柱狀應(yīng)變計可以為例如電阻應(yīng)變計等任一種能夠測量應(yīng)力變化的應(yīng)變計。
[0030]實際應(yīng)用中，本步驟可以進一步在安裝柱狀應(yīng)變計之前向檢測孔內(nèi)注膠、以便于柱狀應(yīng)變計與檢測孔的內(nèi)壁穩(wěn)固連接。
[0031]而且，無論步驟101是否在鉆孔之前磨除了熱處理滲碳層，本步驟均可以進一步在向檢測孔內(nèi)注膠之前對檢測孔進行冷卻處理、以及孔內(nèi)清洗。
[0032]另外，本步驟還可以進一步在安裝柱狀應(yīng)變計之后，對柱狀應(yīng)變計在檢測孔內(nèi)的粘合進行養(yǎng)護固化。
[0033]步驟103，將安裝有柱狀應(yīng)變計的在役狀態(tài)的高強度螺栓拆卸，并利用與柱狀應(yīng)變計電連接的測量儀器讀取柱狀應(yīng)變計在拆卸完成之后產(chǎn)生的相比于拆卸之前、即相比于在役狀態(tài)的應(yīng)變幅值。
[0034]步驟104，將拆卸的高強度螺栓安裝于軸力計、并在軸力計緊固該高強度螺栓。
[0035]步驟105，當(dāng)通過對與柱狀應(yīng)變計電連接的測量儀的讀取，而識別出對該高強度螺栓的緊固所產(chǎn)生的應(yīng)變幅度已達到將該高強度螺栓從在役狀態(tài)拆卸時產(chǎn)生的應(yīng)變幅值時，將軸力計的讀數(shù)讀取為該高強度螺栓處于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力。
[0036]至此，一次測試流程結(jié)束。
[0037]如上可見，本發(fā)明實施例中的上述方法于在役狀態(tài)的高強度螺栓形成檢測孔并在檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計，從而通過拆卸高強度螺栓能夠獲得柱狀應(yīng)變計在高強度螺栓拆卸后發(fā)生的應(yīng)變幅值，由于該應(yīng)變幅值能夠體現(xiàn)高強度螺栓于在役狀態(tài)下產(chǎn)生的預(yù)拉力所對應(yīng)的應(yīng)變大小，因此，通過以應(yīng)變幅值為參考而在軸力計仿造高強度螺栓的在役狀態(tài)即可準(zhǔn)確獲得高強度螺栓于在役狀態(tài)的預(yù)拉力。即，該方法通過釋放在役狀態(tài)的高強度螺栓而采集在役狀態(tài)的該高強度螺栓的扭緊應(yīng)變、并參照該扭緊應(yīng)變在軸力計仿造該高強度螺栓的在役狀態(tài)，從而能夠得到該高強度螺栓于在役狀態(tài)的預(yù)拉力。
[0038]在實際應(yīng)用中，上述方法可以適用于任何鋼結(jié)構(gòu)的任何連接節(jié)點處的在役高強度螺栓。下面，以如圖2所示的鋼結(jié)構(gòu)框架的連接節(jié)點處的在役高強度螺栓為例，對上述方法進行實例說明。
[0039]參見圖2，鋼結(jié)構(gòu)框架的連接節(jié)點A處，存在多個在役的高強度螺栓20:
[0040]首先，按照上述的方法從在役的高強度螺栓20的端頭部21向螺桿部22方向沿軸線C進行鉆孔，即可得到檢測孔30，如圖3a至圖3c所示；其中，檢測孔30的孔深較佳地應(yīng)使檢測孔30的孔底能夠與高強度螺栓20所連接的兩個結(jié)構(gòu)件的連接結(jié)合面對齊，例如，檢測孔30的孔深可以為35mm ;而檢測孔30的直徑則可以參照高強度螺栓20的具體規(guī)格相應(yīng)設(shè)定，例如檢測孔30的直徑可以為2_ ；
[0041]其次，按照上述的方法將柱狀應(yīng)變計40安裝于高強度螺栓20的檢測孔30內(nèi)，如圖3a和圖3c所示；其中，；插入在檢測孔30內(nèi)的柱狀應(yīng)變計40的端部較佳地應(yīng)與檢測孔30的孔底之間具有3?5mm的距離，例如，對于孔深為35mm的檢測孔30，柱狀應(yīng)變計40在檢測孔30內(nèi)的插入深度可以為30?32mm ;而柱狀應(yīng)變計40的直徑可以參照檢測孔30的直徑相應(yīng)設(shè)定，例如，對于直徑為2mm的檢測孔30，柱狀應(yīng)變計40的直徑可以為1.8mm ；
[0042]然后，按照上述的方法利用扭矩扳手等任一種工具松動螺母23、以將安裝有柱狀應(yīng)變計40的在役的高強度螺栓20拆卸，并利用與柱狀應(yīng)變計40電連接的測量儀器50讀取柱狀應(yīng)變計40在拆卸完成之后產(chǎn)生的扭緊應(yīng)變幅值，如圖4所示；
[0043]最后，按照上述方法將拆卸的高強度螺栓20安裝于軸力計60，并在軸力計60利用扭矩扳手等任一種工具扭緊螺母23、以緊固該高強度螺栓20，如圖5所示，當(dāng)通過測量儀器50 (未在圖5中示出)識別出對該高強度螺栓20的緊固所產(chǎn)生的應(yīng)變幅度，已達到將該高強度螺栓20從在役狀態(tài)拆卸時產(chǎn)生的應(yīng)變幅值時，即可將軸力計60的讀數(shù)讀取為該高強度螺栓20處于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測試在役狀態(tài)的高強度螺栓的預(yù)拉力的方法，其特征在于，該方法包括: 步驟a、于在役狀態(tài)的高強度螺栓沿軸線鉆孔形成檢測孔； 步驟b、于在役狀態(tài)的所述高強度螺栓的所述檢測孔內(nèi)安裝柱狀應(yīng)變計； 步驟C、拆卸在役狀態(tài)的所述高強度螺栓、并利用與所述柱狀應(yīng)變計電連接的測量儀器讀取所述柱狀應(yīng)變計在所述拆卸完成之后產(chǎn)生的應(yīng)變幅值； 步驟d、將拆卸得到的所述高強度螺栓安裝于軸力計、并在所述軸力計緊固所述高強度螺栓； 步驟e、當(dāng)通過對所述測量儀器的讀取識別出所述緊固對所述高強度螺栓產(chǎn)生的應(yīng)變幅度已達到所述應(yīng)變幅值時，將所述軸力計的讀數(shù)讀取為所述高強度螺栓處于在役狀態(tài)時的預(yù)拉力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a進一步在所述鉆孔之前磨除所述高強度螺栓在其端頭部的鉆孔位置處的熱處理滲碳層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b進一步在所述安裝之前向所述檢測孔內(nèi)注膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟b進一步在所述注膠之前對所述檢測孔冷卻及孔內(nèi)清洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟b進一步在所述安裝之后對所述應(yīng)變計在所述檢測孔內(nèi)的粘合進行養(yǎng)護固化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟a利用磁力鉆實現(xiàn)所述鉆孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟a利用電動雕琢工具實現(xiàn)所述磨除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟b安裝的所述柱狀應(yīng)變計為電阻應(yīng)變計。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，處于在役狀態(tài)時的所述高強度螺栓位于結(jié)構(gòu)連接節(jié)點。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述檢測孔的孔底與所述高強度螺栓所連接的兩個結(jié)構(gòu)件的連接結(jié)合面對齊，插入在所述檢測孔內(nèi)的所述柱狀應(yīng)變計的端部與所述檢測孔的孔底之間具有3?5mm的距離。
【文檔編號】G01L1/22GK103592063SQ201310565742
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】姜迎秋, 金立贊, 郝曉麗, 冷超群 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 中國京冶工程技術(shù)有限公司