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白皮书 · 连接

FRP 格栅连接设计——夹、扭矩、热移与疲

多 FRP 格栅败非条败——是连接败。按 L/200 设计板若夹太少、太紧、料错或不能容热移,将挠、响并终裂。本白皮书盖夹型、扭矩则、热胀补偿、支承几何与疲行为,把好结构设计变耐久安装。

  • 连接,非复合材料,是弱链:条过设计;夹与承详是载实传处。
  • 对夹对扭矩:G 夹压板;楔夹供焊支承;过扭矩压碎层板。
  • 热移须容:FRP 胀约 2–3× 钢;槽孔与胀夹防屈曲与疲。
夹型

何固件做何

夹型构最佳供注
G 夹(平)冲压钢 G 形抱条加承角钢钢角钢上模压与拉挤板最常见;腐蚀役 SS304/316
楔/U 夹U 形楔打入条下焊或槽钢支承快、无钻;改良好
螺栓夹螺栓穿条腹/支承重载/风掀/震用背板;勿过扭矩
FRP 夹(非金属)拉挤 G 夹带 SS 螺栓全非金属/电隔离连不锈钢亦须避处
胀夹槽孔容纵移长跑与高热移配槽支承孔

夹型按行业安装实践;料(SS304 vs SS316 vs FRP)按腐蚀环境选。

扭矩与固件则

紧足持,不至压碎

FRP 层板过扭矩处局部压碎:腹变形、夹陷入、板失承。则是紧仅足消动,非像钢结构螺栓预拉。示指导:

固件示扭矩经验则
M6 SS 螺栓(G 夹)4 – 6 N·m贴紧加 1/4 圈;典型夹不需扭矩扳手
M8 SS 螺栓8 – 12 N·m重/螺栓夹用扭矩扳手
M10 SS 螺栓15 – 20 N·m需背板散载
楔夹手/槌打平无扭矩;坐深要紧

示值;循夹厂扭矩规格。层板远低于钢螺栓屈服即压碎,故贴紧是靶——非结构拉。

夹载

实需几夹

夹数非习惯事——它是小载传。每夹承其持条在支承处反力。简支跨 L 均布载 w,每条端反力:

R = w × L / 2           (每米宽总反力,N)
11	R_bar = R / n_bars       (每条端 N)
12	
13	经验则:每支承每条一夹传 R_bar。
14	风掀或震,查掀力对夹容量;掀超重力载处,加夹或转
15	螺栓夹配背板。
16	勿「省」夹——未夹条端看似坐实实不然。

现场则——每支承每承条一夹,加每角一夹——已盖行人与通用工业重力载。是风掀、震与长悬臂需更多。

热胀补偿

让板动

FRP 热胀系数约钢 2–3×。6 m 板从 −10 °C 到 +50 °C 胀:

ΔL = α · L · ΔT
18	
19	  α ≈ 2.5 × 10⁻⁵ /°C  (典型 FRP,纵向)
20	  L = 6000 mm
21	  ΔT = 60 °C
22	  ΔL = 2.5e-5 × 6000 × 60 = 9.0 mm

若 6 m 跑两端刚夹,那 9 mm 胀无处去——板夏拱冬夹疲裂。详则:

  • 支承处板端间留 6–10 mm 缝。
  • 长跑每第二或第三夹用槽孔(长向沿跨)。
  • 厂供胀夹处用之。
  • 一排夹锚定点(如中跨),让跑向两端动。
支承设计

承、边框与掀

承长

每条端须承 ≥ 50 mm 于钢角钢或 FRP 支承。短承在系杆孔穿层板,是最常见连接败。

边框

自由(无支)板边独立挠。用 FRP 角钢或钢边槽框之;否则首排夹承全边载。

风掀

外露或高风处,掀(非重力)主夹数。先锚角,然后夹沿支承 ≤ 300 mm 间距;对项目风载查。

电偶隔离

FRP 介电;盐雾中不锈钢夹触钢支承仍可接触成电偶对。重海役用隔离垫圈或 FRP 夹。

风与震详

掀主连接时

外露屋顶、开工艺架、直升机坪围与海岸结构,风吸(掀)可超格栅自重。重力中全安板阵风可离支承。详则:

  • 先锚板角——角见最高掀反力。
  • 向边与外露板周减夹距。
  • 掀高处用螺栓(非楔)夹;楔夹可振退。
  • 震处,板锚结构;勿靠摩擦或重力持它过载反转。
疲与循环载

复载下何发生

FRP 层板无钢义疲限:复载下(叉车交通、波动、热循环)基在应力集中处生微裂——夹孔、系杆孔、切边——刚慢降。实操果:

  • 保工作应力低:ZeAllgrate 长徐变/疲实践限持续应力约短期极 25–33%,远低于短期强用 5:1 安全系。
  • 避应力集中:螺栓孔用背板,切圆角,勿切条口。
  • 首 6–12 月后查夹紧;热循环松贴紧夹。
  • 动载:叉车或车辆交通静设计值减半;按减值查载表。
检查与保养

寿中看何

连接主要经热循环与振老化:贴紧夹松、槽孔移、未封切边起霜。简年度查在败前找 90% 问题:

征因行
板踩下响/起松或缺夹重紧;角加夹
板夏拱/翘无热缝;刚夹加胀夹/槽孔;释一端
切边白霜未封边 wick 潮气/化学配树脂封边
夹/固件锈级错(氯役 A2)换 A4/316
系杆孔旁条裂应力集中/过扭矩修或换;减扭矩;加背板

年度目视查;首 6–12 月后重紧(热沉降)。FRP 连接常役不需 NDT 程序。

底线

连接呼吸则寿过板

好设计 FRP 甲板条少败;夹、承与切边败。把连接当自设计件——夹每条、扭矩贴紧、承 50 mm、容热移、框自由边并年度查。动且呼吸甲板寿满 25 年;刚夹者十年内疲。

总结

结论

设计连接如条般慎。为支承选对夹,扭矩「贴紧」(按螺栓号 4–20 N·m,绝非钢式预拉),供 ≥ 50 mm 承,框自由边,且——最要——以缝、槽孔与胀夹容热移。复载下保工作应力低,避口与应力集中,首年后重紧。动且呼吸板寿;刚夹者疲。

参考

本论文引源

  1. 行业拉挤格栅公制设计手册(厂 PDF)——夹型、扭矩与连接详。厂技术数据可索。
  2. 行业模压格栅工程指南(厂 PDF)——安装与夹距。厂技术数据可索。
  3. ZeAllgrate——工程师/设计师指南(ACMA)——连接实践、长应力限与热移。
  4. 行业载跨表(厂数据)——均布与轮载跨。厂技术数据可索。
  5. OSHA 29 CFR 1910.23;ISO 14122;ASME RTP-1 长应力实践。

详你连接表

发支承距、环境与风/震载——ZeAllgrate 回夹与扭矩表配承与热缝详。