Experimental and numerical analysis of preload in Extended Hollo-Bolt blind bolts = Análisis experimental y numérico de pretensión en Extended Hollo-Bolts
Publicado por
Journal of Constructional Steel Research
Descripción
Abstract:
Adequate initial bolt preload is necessary to ensure the strength and stiffness of bolted connections. In this study, an experimental torque control method was used to determine the relationship between tightening torque and preload of nine Extended Hollo-Bolt (EHB) blind bolted connections to Concrete-Filled Steel Hollow Sections (CFSHS). In order to obtain the EHB nut factors, which allow to calculate the level of preload for any value of applied torque, torque versus preload curves were drawn based on the experimental results and curve fitting method was carried out. Bolt preload relaxation was also recorded for a period of 7 days while concrete hardening occurred. Additionally, a detailed 3D Finite Element (FE) model of the tightening stage of the EHB was established. The experimental and numerical results show that the nut factor for the EHB is higher than that of standard bolts and bolt relaxation is not affected by the concrete presence during the hardening stage. Adequate friction coefficients were proposed as well as an equation for calculating the residual preload of the EHB.
Resumen:
Es necesaria una precarga inicial adecuada del perno para garantizar la resistencia y rigidez de las conexiones atornilladas. En este estudio, se utilizó un método experimental de control de torque para determinar la relación entre el torque de apriete y la precarga de nueve conexiones empernadas ciegas Extended Hollo-Bolt (EHB) a secciones huecas de acero rellenas de concreto (CFSHS). Para obtener los factores de tuerca EHB, que permiten calcular el nivel de precarga para cualquier valor de torque aplicado, se dibujaron curvas de torque versus precarga con base en los resultados experimentales y se llevó a cabo el método de ajuste de curvas. También se registró la relajación de la precarga de los pernos durante un período de 7 días mientras se producía el endurecimiento del hormigón. Además, se estableció un modelo 3D detallado de elementos finitos (FE) de la etapa de apriete del EHB. Los resultados experimentales y numéricos muestran que el factor de tuerca para el EHB es mayor que el de los pernos estándar y la relajación del perno no se ve afectada por la presencia del concreto durante la etapa de endurecimiento. Se propusieron coeficientes de fricción adecuados así como una ecuación para calcular la precarga residual del EHB.
Citación recomendada (normas APA)
Manuela; Tizani Cabrera Durán, "Experimental and numerical analysis of preload in Extended Hollo-Bolt blind bolts = Análisis experimental y numérico de pretensión en Extended Hollo-Bolts", Colombia:Journal of Constructional Steel Research, 2021. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711855/), el día 2025-05-18.
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