白皮书 · 连接
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本论文引源
- 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。
- 行业模压格栅工程指南(厂 PDF)——安装与夹距。厂技术数据可索。
- ZeAllgrate——工程师/设计师指南(ACMA)——连接实践、长应力限与热移。
- 行业载跨表(厂数据)——均布与轮载跨。厂技术数据可索。
- OSHA 29 CFR 1910.23;ISO 14122;ASME RTP-1 长应力实践。
