膜結(jié)構(gòu)施工中螺栓擰緊中的扭矩分配

擰緊一顆螺栓，需要施加一定扭矩旋轉(zhuǎn)一定角度后才可以完成，這部分的扭矩+角度所做功最終轉(zhuǎn)為三個(gè)部分：

    1、螺栓頭下摩擦力消耗 

    2、螺紋副摩擦力消耗 

    3、產(chǎn)生預(yù)緊力

這個(gè)也可以根據(jù)以下公式得出：

Fm= T/ (0.16P + (μg * 0.58 * d2) + ((Dkm/2) * μk))

             預(yù)緊力           螺紋副              螺栓頭下

Fm = 夾緊力clamping force

P = 螺距pitch of thread

μg = 螺紋副摩擦系數(shù)friction value in thread

d2= 螺栓直徑diameter bolt

Dkm = 螺栓頭表面尺寸 size of surface bolt (nut)-head

Dkm = (dw + dh)/2

μk = 螺栓頭表面摩擦系數(shù)fricition value surface bolt-head

一般而言，這三者的比例在10%，40%以及50%，這部分能量的消耗很容易直觀地體會(huì)到：10%的夾緊力做功體現(xiàn)在螺栓的被拉伸，40%和50%體現(xiàn)了螺紋副以及螺栓頭下擰緊后摩擦力導(dǎo)致的發(fā)熱。

螺栓的初始設(shè)計(jì)是按照如上圖的比例來分配三者關(guān)系的，如果實(shí)際的過程中改變了三者的比例關(guān)系，會(huì)出現(xiàn)扭矩“合格”，夾緊力不合格的情況。

典型情況1：螺紋副被額外潤(rùn)滑

此時(shí)螺紋副摩擦系數(shù)降低，摩擦力矩變小，施加的扭矩“轉(zhuǎn)移”給夾緊力，后果有可能是：螺栓拉斷或者工件變形。

典型情況2：螺栓生銹或者螺紋副有油漆

此時(shí)螺紋副摩擦系數(shù)增加，有可能扭矩合格后夾緊力不足。

其他改變摩擦系數(shù)的常見情況有：涂層材料改變，涂層厚度變化，螺栓/螺釘公差，與螺帽旋轉(zhuǎn)接觸面摩擦系數(shù)，工具轉(zhuǎn)速，墊片增加/減少等。