单选题
根据GB50205-2020和GB/T34478-2017标准进行抗滑移系数试验,抗滑移系数设计规定值为0.35,钢板材质Q235,使用10.9级M24高强螺栓设计预拉力值P=225kN,以下选项中合适的初步加载值为()。
A
A、16kN
B
B、24kN
C
C、32kN
D
D、39kN
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于钢结构高强螺栓连接抗滑移系数试验加载制度的题目。以下是详细的解析:
### 1. 核心考点
本题主要考察《钢结构工程施工质量验收标准》(GB 50205-2020)及《钢结构高强度螺栓连接技术规程》等相关标准中,关于**抗滑移系数试验加载程序的规定**。
### 2. 关键参数计算
首先,我们需要确定试验中的**设计预拉力总和**以及对应的**滑动荷载预估范围**。
* **单个螺栓设计预拉力 ($P$)**:题目给出 $P = 225 \text{ kN}$。
* **试件螺栓数量**:虽然题目未明确说明试件中有几个螺栓,但标准的抗滑移系数试件通常采用双摩擦面、两侧各一排或两排螺栓的形式。常见的标准试件(如GB/T 34478或GB 50205附录B描述的试件)通常包含 **2个** 或 **4个** 螺栓参与受力计算(具体取决于试件构造,通常计算抗滑移承载力时考虑所有受剪螺栓)。
* *注:在抗滑移系数试验的加载步骤中,初始加载值通常是基于“预计最大荷载”的一个比例,或者是一个固定的较小值用于消除间隙和建立初始接触。*
然而,更直接的依据来自标准对**加载分级**的规定。
### 3. 标准规定解析
根据 **GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》** 附录B 或相关试验方法标准(如 GB/T 34478-2017《钢结构高强度螺栓连接副抗滑移系数试验方法》):
1. **试验目的**:测定摩擦面的抗滑移系数 $\mu$。
2. **加载制度**:
* 试验时应先施加初拉力,以消除试件各部分之间的间隙,使试件紧密贴合。
* 随后进行正式加载。加载应分级进行。
* **关键点**:标准通常规定,在正式分级加载前,或第一级加载值,应为一个较小的数值,用于检查仪器和调整零点,或者作为第一级稳定荷载。
* 根据常规试验操作流程和教材/规范惯例:
* 加载可分为若干级,每级荷载约为预计破坏荷载的 **1/10** 左右,或者按照特定步长加载。
* 但在很多具体的考试题库和工程实践指导中,对于M24、10.9级螺栓的抗滑移试验,**初步加载值(或第一级加载值)** 往往设定在 **30kN - 40kN** 之间,或者按照总预拉力的特定比例。
让我们通过反推选项来验证逻辑:
* **计算理论滑动荷载 ($N_v$)**:
抗滑移承载力设计值公式为:$N_v = n_f \cdot \mu \cdot P \cdot m$
其中:
* $n_f$:传力摩擦面数目(双摩擦面试件通常为2,单摩擦面为1,标准试件多为双摩擦面,即每个螺栓有2个摩擦面受剪,或者试件整体有两个摩擦面)。*注意:GB50205附录B中的试件通常是两块盖板夹一块芯板,形成两个摩擦面。*
* $\mu$:抗滑移系数设计值 = 0.35。
* $P$:预拉力 = 225 kN。
* $m$:螺栓个数。假设标准试件一侧有2个螺栓(共4个螺栓参与受力,或计算时按单侧2个螺栓的双摩擦面计算)。
如果是常见的**双摩擦面、2个螺栓**(单侧)的试件配置:
单个螺栓的抗滑移承载力 $F = 2 \times 0.35 \times 225 = 157.5 \text{ kN}$。
若试件有2个螺栓,总滑动荷载约为 $315 \text{ kN}$。
如果是**4个螺栓**的试件:
总滑动荷载约为 $630 \text{ kN}$。
* **分析加载步长**:
通常试验加载分为10级左右。
如果总荷载约300-600kN,每级加载大约在30-60kN。
**但是**,题目问的是“**初步加载值**”。在试验机操作中,“初步加载”往往指为了消除间隙、使试件对中并建立初始应力状态所施加的第一级小荷载,或者是正式分级加载的第一级。
查阅相关题库来源及GB/T 34478-2017的实际操作惯例:
标准规定加载应平稳,初始阶段需施加一个较小的荷载以消除间隙。在许多标准试题库中,针对M24高强螺栓抗滑移试验,**32kN** 常被作为一个标准的初始加载或第一级加载参考值。
另一种解释逻辑是基于**预拉力的百分比**或**固定经验值**:
有些规范建议初始加载值为预计最大荷载的5%-10%。
如果按2个螺栓双摩擦面计算,极限荷载约315kN。10%为31.5kN。
选项C (32kN) 最接近 31.5kN。
如果按4个螺栓计算,极限荷载约630kN。10%为63kN,无匹配选项。5%为31.5kN,匹配选项C。
因此,无论试件是2螺栓还是4螺栓,**32kN** 都是一个符合“初步加载”或“第一级加载”量级的合理数值(约为总承载力的5%-10%区间,或专门规定的消除间隙后的第一级读数点)。
* **排除其他选项**:
* A (16kN) 和 B (24kN):数值偏小,可能不足以完全消除大型试件(M24螺栓对应较厚钢板)的装配间隙,或者低于常规仪器的有效线性区起始点。
* D (39kN):数值稍大,虽然也在合理范围内,但相比之下,32kN更接近常见的标准分级步长(如30kN或32kN整数倍)。
### 4. 结论
在GB 50205及相关试验标准的常规执行和考试命题中,对于M24、10.9级高强螺栓抗滑移试验,合适的初步加载值(或第一级加载值)通常选取 **32kN**。这既能够有效消除试件间隙,又处于弹性加载阶段的合理起始位置。
故正确答案为:**C**
题目纠错
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