高强螺栓连接.docx

高强螺栓连接.docx

《高强螺栓连接.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高强螺栓连接.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高强螺栓连接

1 高强螺栓选定：

长度=连接板层总厚+紧固长度加长值+螺母公称厚度+垫圈个数*垫圈厚度+3*螺纹螺距

高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大．

普通螺栓的材料是Ｑ２３５（即Ａ３）制造的．

高强度螺栓的材料３５＃钢或其它优质材料，制成后进行热处理，提高了强度．

两者的区别是材料强度的不同．

从原材料看：

高强度螺栓采用高强度材料制造。

高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。

普通螺栓常用Q235钢制造。

从强度等级上看：

高强螺栓，使用日益广泛。

常用8.8s和10.9s两个强度等级，其中10.9级居多。

普通螺栓强度等级要低，一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

从受力特点来看：

高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。

普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，拧紧螺帽时产生预拉力很小，其影响可以忽略不计，而高强螺栓除了其材料强度很高之外，还给螺栓施加很大预拉力，使连接构件间产生挤压力，从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力，而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。

根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。

高强螺栓最小规格M12，常用M16~M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。

高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别：

高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。

在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。

板件不会发生相对滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接板件按弹性整体受力。

在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接

板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。

总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是

否考虑滑移。

摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）。

从使用上看：

建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。

普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。

高强螺栓一般用于永久连接。

高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。

普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。

普通螺栓只需拧紧即可。

普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。

8.8级与8.8S是相同等级。

普通螺栓与高强螺栓的受力性能与计算方法均有所区别的。

高强螺栓的受力首先是通过在其内部施加预拉力P，然后在被连接件之间的接触面上产生摩擦阻力来承受外荷载的，而普通螺栓则是直接承受外荷载的。

更具体的来说：

高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，是很有发展前途的连接方法。

高强度螺栓是用特制的扳手上紧螺帽，使螺栓产生巨大而又受控制的预拉力，通过螺帽和垫板，对被连接件也产生了同样大小的预压力。

在预压力作用下，沿被连接件表面就会产生较大的摩擦力，显然，只要轴力小于此摩擦力，构件便不会滑移，连接就不会受到破坏，这就是高强度螺栓连接的原理。

高强度螺栓连接是靠连接件接触面间的摩擦力来阻止其相互滑移的，为使接触面有足够的摩擦力，就必须提高构件的夹紧力和增大构件接触面的摩擦系数。

构件间的夹紧力是靠对螺栓施加预拉力来实现的，所以螺栓必须采用高强度钢制造，这也就是称为高强度螺栓连接的原因。

高强度螺栓连接中，摩擦系数的大小对承载力的影响很大。

试验表明，摩擦系数主要受接触面的形式和构件的材质影响。

为了增大接触面的摩擦系数，施工时常采用应喷砂、用钢丝刷清理等方法对连接范围内构件接触面进行处理。

高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型两种。

摩擦型高强度螺栓承受剪力的准则是设计荷载引起的剪力不超过摩擦力。

承压型高强度螺栓则是以杆身不被剪坏或板件不被压坏为设计准则。

--------------

抗剪高强螺栓连接，高强螺栓施工措施

------------------------------

钢结构中高强螺栓施工技术措施

本工艺标准适用于钢结构安装用扭剪型高强螺栓施工工艺。

2.1 材料及主要机具：

   2.1.1 螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。

   2.1.2 高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。

遇有螺栓、螺母不配套，螺纹损伤时，不得使用。

螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。

螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。

必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。

   2.1.3 主要机具：

电动扭矩扳手及控制仪、手动扭矩扳手、手工扳手、钢丝刷、工具袋等。

   2.2 作业条件：

   2.2.1 摩擦面处理：

摩擦面采用喷砂、砂轮打磨等方法进行处理，摩擦系数应符合设计要求（一般要求Q235钢为0.45以上，16锰钢为0.55以上）。

摩擦面木允许有残留氧化铁皮，处理后的摩擦面可生成赤锈面后安装螺栓（一般露天存10d左右），用喷砂处理的摩擦面不必生锈即可安装螺栓。

采用砂轮打磨时，打磨范围不小于螺栓直径的4倍，打磨方向与受力方向垂直，打磨后的摩擦面应无明显不平。

摩擦面防止被油或油漆等污染，如污染应彻底清理干净。

   2.2.2 检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边有毛刺必须清除掉。

   2.2.3 同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈，应配套装箱待用。

   2.2.4 电动扳手及手动扳手应经过标定。

3.1 工艺流程：

   作业准备   →   选择螺栓并配套   →   接头组装   →   安装临时螺栓   →   安装高强螺栓   →   

高强螺栓紧固   →   检查验收                                

   3.2 螺栓长度的选择：

扭剪型高强螺栓的长度为螺栓头根部至螺栓梅花卡头切口处的长度。

选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度，并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长，一般按连接板厚加表5-2中的增加长度，并取5mm的整倍数。

螺栓公称直径   增加长度（mm）    

M16   25    

M20   30    

M22   35    

M24   40   

   3.3 接头组装：

   3.3.1 连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止损伤摩擦面，保证摩擦面紧贴。

   3.3.2 装配前检查摩擦面，试件的摩擦系数是否达到设计要求，浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。

   3.3.3 板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处理。

间隙大小   处 理 方 法    

1mm以下     不作处理    

3mm以下     将高出的一侧磨成1∶10斜面打磨方面应与受力方面垂直    

3mm以上     加垫板，垫板两面摩擦面处理方法与构件相同   

   3.4 安装临时螺栓：

连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。

组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。

不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。

   3.5 安装高强螺栓：

   3.5.1 安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。

扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧，垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触，不得装反（大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触，不得装反）。

   3.5.2 螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。

   3.5.3 螺栓穿入方向宜一致，穿入高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换。

不得在雨天安装高强螺栓，且摩擦面应处于干燥状态。

   3.6 高强螺栓的紧固：

必须分两次进行，第一次为初拧。

初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%～80%，初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。

第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。

为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。

   3.6.1 一般接头：

应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。

   3.6.2 从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。

   3.6.3 从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。

   初拧扳手应是可以控制扭矩的，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。

为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。

   终拧应采用专用的电动扳手，如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。

用电动扳手时，螺栓尾部卡头拧断后即表明终拧完毕，检查外露丝扣不得少于2扣，断下来的卡头应放入工具袋内收集在一起，防止从高空坠落造成安全事故。

   3.7 检查验收：

   3.7.1 扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，不准遗漏。

   3.7.2 个别不能用专用扳手操作时，扭剪型高强螺栓应按大六角头高强螺栓用扭矩法施工。

终拧结束后，

4.1 保证项目：

   4.1.1 高强螺栓的型式、规格和技术条件必须符合设计要求及有关标准的规定，检查质量证明书及出厂检验报告。

复验螺栓预拉力符合规定后方准使用。

   4.1.2 连接面的摩擦系数（抗潜移系数）必须符合设计要求。

表面严禁有氧化铁皮、毛刺、飞溅物、焊疤、涂料和污垢等，检查摩擦系数试件试验报告及现场试件复验报告。

   4.1.3 初拧扭矩扳手应定期标定。

高强螺栓初拧、终拧必须符合施工规范及设计要求，检查标定记录及施工记录。

   4.2 基本项目：

   4.2.1 外观检查：

螺栓穿入方向应一致，丝扣外露长度不少于2扣。

   4.2.2 扭剪型高强螺栓尾部卡头终拧后应全部拧掉。

   4.2.3 摩擦面间隙符合施工规范的要求。

检查漏拧、欠拧宜用0.3～0.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧、漏拧应补拧；超拧应更换。

检查时应将螺母回退30°～50°，再拧至原位，测定终拧扭矩值，其偏差不得大于±10%，已终拧合格的做出标记。

   3.7.3 做好高强螺栓检查记录，经整理后归入技术档案。

5.1 结构防腐区段（如酸洗车间）应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂抹防腐腻子（如过氯乙烯腻子）封闭，面层防腐处理与该区钢结构相同。

   5.2 结构防锈区段，应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂快干红丹漆封闭，面层防锈处理与该区钢结构相同。

6.1 装配面不符合要求：

表面有浮锈、油污，螺栓孔有毛刺、焊瘤等，均应清理干净。

   6.2 连接板拼装不严：

连接板变形，间隙大，应校正处理后再使用。

   6.3 螺栓丝扣损伤：

螺栓应自由穿入螺孔，不准许强行打入。

   6.4 扭矩不准：

应定期标定扳手的扭矩值，其偏差不大于5%，严格按紧固顺序操作。

本工艺标准应具备以下质量记录：

   7.1 高强螺栓、螺母、垫圈组成的连续副的出厂质量证明、出厂一检验报告。

   7.2 高强螺栓预拉力复验报告。

   7.3 摩擦面抗滑移系数（摩擦系数）试验及复验报告。

   7.4 扭矩扳手标定记录。

   7.5 设计变更、洽商记录。

   7.5 施工检查记录。