Pernos de alta-resistenciason sujetadores especiales comúnmente utilizados en ingeniería de estructuras de acero con alta resistencia mecánica. A diferencia de los pernos comunes, los pernos de alta-resistencia están diseñados para un solo uso-una sola vez. Se aplican principalmente a conexiones permanentes de estructuras de acero y está estrictamente prohibido su uso repetido después del desmontaje. Este documento presenta en detalle el principio, la clasificación y los requisitos de inspección de los pernos de alta-resistencia antes y después de la instalación como referencia.
Principio de funcionamiento de los pernos de alta-resistencia: se utiliza una llave especial para apretar la tuerca y generar una enorme fuerza de pre-tensión sobre el perno. Transmitida por la tuerca y la arandela, se forma una fuerza de pre-compresión igual entre los componentes conectados. Bajo la acción de la fuerza de pre-compresión, se genera una gran fuerza de fricción estática en la superficie de contacto de las piezas conectadas. Mientras la fuerza axial externa sea menor que esta fuerza de fricción, no se producirá un deslizamiento relativo de los componentes y la junta de conexión no se dañará. Este es el principio de funcionamiento de las conexiones de pernos de alta-resistencia.
La conexión de pernos de alta-resistencia tiene las ventajas de una estructura simple, excelente rendimiento mecánico, capacidad de desmontaje para mantenimiento y buena resistencia a la fatiga, y goza de amplias perspectivas de aplicación. La conexión se basa en la fricción entre las superficies de contacto de las piezas conectadas para evitar un deslizamiento relativo. Para garantizar una fricción suficiente en la superficie de contacto, es necesario mejorar la fuerza de sujeción de los componentes y aumentar el coeficiente de fricción de las superficies de contacto. La fuerza de sujeción entre componentes se logra aplicando pre-tensión al perno, por lo que el perno debe estar fabricado de acero de alta-resistencia, de ahí el nombreperno de alta-resistencia.
En las conexiones de pernos de alta-resistencia, el coeficiente de fricción tiene un gran impacto en la capacidad de carga. Las pruebas muestran que el coeficiente de fricción se ve afectado principalmente por el método de tratamiento de la superficie de contacto y el material del componente. Para aumentar el coeficiente de fricción, comúnmente se adoptan métodos de construcción como el chorro de arena y la limpieza con cepillo de alambre de acero para tratar las superficies de contacto de las juntas.
Los pernos de alta-resistencia se dividen principalmente en dos tipos: tipo de fricción y tipo de rodamiento. El criterio de diseño de corte de los pernos de alta-resistencia de tipo de fricción-es que la fuerza de corte causada por la carga de diseño no debe exceder la fuerza de fricción máxima en la superficie de contacto. Para los pernos de-tipo de rodamiento de alta-resistencia, el criterio de diseño es garantizar que no se produzca falla por corte del vástago del perno ni falla por extrusión de los miembros de la placa.
Se deben seguir estrictamente los siguientes requisitos de inspección para conexiones de pernos de alta-resistencia antes y después de la instalación:
En primer lugar, antes de la construcción, el coeficiente de torsión de los conjuntos de pernos hexagonales grandes de alta-resistencia se volverá a inspeccionar-por lote de producción, y su valor promedio y desviación estándar deberán cumplir con las disposiciones de la norma nacional actual.Especificación para el diseño, construcción y aceptación de conexiones de pernos de alta resistencia-de estructuras de acero. La fuerza de pre-tensión de los conjuntos de pernos de alta resistencia-de torsión-al corte-también se volverá a inspeccionar-por lote de producción, y su valor promedio y desviación estándar cumplirán los mismos requisitos de especificación.
En segundo lugar, para estructuras de acero de rejilla esférica atornilladas con un grado de seguridad de Clase I y una luz de más de 40 metros, se deben realizar pruebas de dureza superficial en los pernos de conexión de alta-resistencia.
En tercer lugar, tanto el fabricante de estructuras de acero como la unidad de instalación deberán realizar pruebas de coeficiente antideslizante-respectivamente en función de cada lote de fabricación de estructuras de acero.
Después de la instalación, se debe realizar una inspección de torsión en conjuntos de pernos de alta-resistencia, incluido el método de torsión y el método del ángulo de rotación. La re-inspección de torsión se debe completar entre 1 hora y 48 horas después del ajuste final. Para la inspección de calidad después del ajuste final: los pernos de torsión-de alta resistencia-al corte se pueden verificar visualmente para confirmar si la cola de la flor del ciruelo está cortada correctamente; Los pernos hexagonales grandes de alta-resistencia se pueden inspeccionar uno por uno golpeando ligeramente con un martillo.
Además, se prestará atención apernos demasiado-apretados. Un ajuste excesivo-causará la deformación plástica de los pernos y se puede producir una fractura retardada si no se reemplazan a tiempo. Por lo tanto, cualquier perno-sobreapretado que se encuentre durante la construcción debe reemplazarse inmediatamente para evitar riesgos de seguridad causados por una fractura retardada.
En conclusión, los pernos-de alta resistencia desempeñan un papel fundamental en la ingeniería de estructuras de acero. Todos los requisitos de inspección antes y después de la instalación son estrictos y deben implementarse de acuerdo con las especificaciones para garantizar la seguridad y confiabilidad de las conexiones estructurales.
