鋼結構工程詳解(四)節點連接之高強螺栓連接

2019-01-24 08:10:00
河南亞東闆材
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摘要:鋼結構工程詳解(四)節點連接之高強螺栓連接

鋼結構用螺栓連接主要有普通螺栓和高強度兩大類

二、高強度螺栓的連接

1、高強度螺栓的構造

高強螺栓釆用經過熱處理的高強度鋼材做成,從性能等級上分爲8.8級和10.9級,符號意義衕普通螺栓。

高強度螺栓從受力特徵上可分爲摩擦型連接、承壓型連接兩類。高強度螺栓摩擦型連接單純依靠被連接構件間的摩擦阻力傳遞剪力,以剪力等於摩擦力爲承載能方的極限狀態。這種連接緊密,受力良好,耐疲勞,適宜承受動力荷載,但連接麵需要作摩擦麵處理,如噴砂、噴砂後塗無機鋅漆。

高強度螺栓承壓型連接的傳力特徵是剪力超過摩擦力時,構件間髮生相對滑移,螺栓桿身開始受剪和孔壁承壓。但是,另一方麵,摩擦力隨外力繼續增大而逐漸減弱,到連接接近破壞時,剪力全由桿身域擔。承壓型高強度螺栓以螺栓或鋼闆破壞爲承載能力的極限狀態,可能的破壞形式和普通螺栓相衕。這種螺栓連接還應以不齣現滑移作爲正常使用的極限狀態。高強螺栓承壓型連接麵隻需做防鏽處理。

高強度螺栓根據螺栓構造和施工方法不衕,可分爲大六角頭高強度螺栓和扭剪型高強度螺栓兩類(圖1)大六角頭型和普通六角頭粗製螺栓相衕,扭剪型的螺紋端頭與鉚釘相仿,但在牠的螺紋端頭設置瞭一箇梅花卡頭和一箇能夠控製緊固扭矩的環形槽溝,見(1圖b)。

尺寸及規格(見下錶)8.8級僅用於大六角頭高強度螺栓,10.9級用於扭剪型高強度螺栓和大六角頭高強度螺栓。

一箇高強螺栓連接件包括螺栓、螺母、墊圈三部分,高強度螺栓連接件的力學性能、有效麵積(見下錶)。

2、高強度螺栓的工作性能

(1 )高強度螺栓的預拉力

高強度螺栓的預拉力是通過扭緊螺帽實現的。一般採用扭矩法、轉角法或扭掉螺栓尾部梅花卡頭法(扭剪型)控製預拉力。

1)扭矩法 採用可直接顯示扭矩的特製扳手,根據事先測 定的扭矩和螺栓拉力之間的關繫施加扭矩,併計入必要的超張拉值。

2)轉角法 轉角法分初擰和終擰兩步。初擰是先用普通扳手使被連接構件相互緊密貼閤,終擰是以初擰的貼緊位置爲起點,根據按螺栓直徑和闆疊厚度所確定的終擰角度,用強有力的扳手镟轉螺母,擰至預定角度值時,螺栓的拉力卽達到瞭所需要的預拉力數值 。

3)扭剪型 扭剪型高強度螺栓的受力特徵與一般高強度螺栓相衕,隻是施加預拉力的方法爲用擰斷螺栓梅花頭切口處截麵,見(圖1b)來控製預拉力數值。這種螺栓施加預拉力筒單、準確。

(2)高強度螺栓連接的摩擦麵的抗滑移繫數

摩擦型高強度螺栓連接完全依靠被連接構件間的摩擦助力傳力,而摩擦助力的大小除瞭螺栓預拉力外,與被連接件材料及其接觸麵的錶麵處理確定的摩擦麵的抗滑移繫數 有關。

註:1 、鋼絲刷除鏽方曏應與受力方曏垂直。

2、 當連接構件採用不衕鋼材牌號時, 按相應較低強度者取值。

3 、採用其他方法處理時,其處理工藝及抗滑移繫數值均需經試驗確定。

(3)螺栓選用的原則

建築鋼結構用的普通螺栓一般應採用C級螺栓,井應符閤國傢標準《六角頭螺栓-C級》和《六角頭螺栓》的規定。C級螺栓適用於不直接承受動力荷載的受拉連接、較次的受剪連接及安裝連接。也可選用A、B級螺栓。

選用高強度螺栓時,隻需註明螺栓的級彆(10.9級或8.8級)和類彆(摩擦型或承壓型),不必提齣鋼號、鋼種的要求。在鋼結構工程中一般選用摩擦型連接。高強度螺栓應符閤國傢標準《鋼結構用高強度大六角頭栓》、《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》、《大六角螺母、墊圈技術條件》、《鋼結構用扭剪型高強度螺桿連件》的規定。


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