高强度螺栓连接高强度u型螺栓
高强双头螺栓《钢结构施工》 3.9高强度螺栓连接的工作性能和计算 3.9.1高强度螺栓连接的工作性能 高强度螺栓连接和普通螺栓连接的区别：普通螺栓连接 受剪时依靠栓杆承压和抗剪传递剪力，预拉力很小，可 略去不计，六角螺栓价格国标高强度u型螺栓， 高强螺栓除材料强度高外，施加很大的预拉 力，国标不锈钢六角头螺栓，板件间存在很大的摩擦力。预拉力、螺丝类型抗滑移系数和 钢材种类等都直接影响高强度螺栓连接的承载力。 高强度螺栓连接按分为摩擦型连接和承压型连接。 摩擦型连接依靠被连接件之间的摩擦阻力传递剪力，以 剪力等于摩擦力作为承载能力的极限状态。地脚螺栓规格表 1.高强度螺栓的预拉力 （1）预拉力的控制方法 大六角头型和扭剪型两种，都是通过拧紧螺帽使螺杆受 到拉伸产生预拉力，双头螺栓服务！使被连接板件间产生压紧力。 大六角头螺栓的预拉力控制方法： ①力矩法 采用可直接显示钮矩的特定扭矩扳手。u型螺栓规格。目前多 采用电动钮矩扳手。通过控制拧紧力矩来实现控制预拉 力。拧紧力矩可由试验确定，地脚螺栓生产商施工时控制的预拉力为设 计预拉力的1.1倍。 为了克服板件和垫圈等变形，地脚螺栓规格表基本消除板件间的间隙， 使拧紧力矩系数有较好的线性度，提高施工控制预拉力 值的准确度，内六角螺栓，带孔螺栓应先按拧紧力矩的50％进行初拧，然后按 100％拧紧力矩进行终拧。大型节点在初拧后，还应按初 拧力矩进行复拧，然后再行终拧。膨胀螺栓国标 优点：较简单、易实施、费用少，但由于连接件和被连 接件的表面质量和拧紧速度的差异，测得的预拉力值误 差大且分散，一般误螺柱的规格差为±25％六角螺栓规格 ②转角法 先普通扳手进行初拧，被连接板件相互紧密贴 合，再以初拧位置为起点，按终拧角度，用长扳手或风 动扳手旋转螺母。 扭剪型高强度螺栓具有强度高、安装简便和质量易于保 证、可以单面拧紧、对操作人员没有特殊要求等优点。 与普通大六角型高强度螺栓不同。螺栓头为盘头，螺纹 段端部有一个承受拧紧反力矩的十二角体和一个能在规 定力矩下剪断的断颈槽。 （2）预拉力的确定 预拉力设计值P（取5kN的整数倍） 0.9 ? 0.9 ? 0.9 P? Ae f u 1.2 Ae—螺栓螺纹处的有效面积；fu—螺栓经热处理后的最 低抗拉强度8.8级fu ＝830MPa；10.9级fu ＝1040MPa。 系数考虑了以下几个因素： ①拧紧螺帽时螺栓同时受到由预拉力引起的拉应力和由 扭矩引起的剪应力作用。试验表明可取系数1.2考虑扭矩 对螺杆的不利影响。国标石化35CrMoA六角螺栓， ②施工时为了弥补高强度螺栓预拉力的松弛损失，一般 超张拉5％－10％，为此考虑一个超张拉系数0.9。 ③考虑螺栓材质的不均匀性，引进一折减系数0.9； ④由于以螺栓的抗拉强度为准，地脚螺栓m20为安全再引入一个附加 安全系数0.9。国标双头螺栓厂家， 2. 抗滑移系数 抗滑移系数的大小与构件接触面的处理方法和构件的钢 号有关。此系数值随被连接构件接触面间的压紧力减小 而降低，故与物理学中的摩擦系数有区别。u型螺栓规格 推荐采用的接触面处理方法有：喷砂、喷砂后涂无机富 锌漆、喷砂后生赤锈和钢丝刷消除浮锈或未经处理的干 净轧制表面等，地脚螺栓计算各种处理方法相应的μ值详见表3.9。8.8级双头螺栓， 钢材表面经喷砂除锈后，表面看来光滑平整镀锌u型螺栓生产厂家实际上金 属表面尚存在着微观的凹凸不平，高强度螺栓连接在很 高的压紧力作用下，被连接构件表面相互啮合，钢材强 度和硬度愈高，要使这种啮合的面产生滑移的力地脚螺栓标准就愈大， 因此，μ值与钢种有关。 试验证明，摩擦面涂红丹后μ＜0.15，即使经处理后仍然 很低，不锈钢双头螺栓地脚螺栓m20故严禁在摩擦面上涂刷红丹。国标10.9级双头螺柱厂！另外，高强度螺栓的生产质量缺陷。连接在潮湿 或淋雨条件下拼装，也会降低μ值，故应采取有效措施保 证连接处表面的干燥。 3.9.2 一个高强度螺栓的抗剪承载力 1.摩擦型连接 高强度螺栓拧紧时，螺杆中产生很大的预拉力，外六角螺栓，被连接 板件间则产生很大的预压力。连接受力后接触面上的摩 擦力，能在相当大的荷载下阻止板件间的相对滑移，因 而弹性工作阶段较长。当外力超过了板间摩擦力后，板 件间即产生相对滑动。摩擦型连接是以板件间出现滑动 为抗剪承载力极限状态。高强度u型螺栓， 摩擦型连接的承载力取决于构件接触面的摩擦力，304不锈钢双头螺栓，此摩 擦力的大小与螺栓所受预拉力和摩擦面的抗滑移系数以 及连接的传力摩擦面数有关。一个摩擦型连接高强度螺 栓的抗剪承载力设计值为： b Nv ? 0.9n f ?P 2.承压型连接 承压型连接受剪时，允许接触面滑动并以连接达到破坏 的极限状态作为设计准则，高强度u型螺栓接触面的摩擦力只起延缓滑 动的作用。连接达到极限承载力时，石化不锈钢双头螺栓，地脚螺栓生产商螺杆伸长，预拉力 几乎全部消失，螺纹紧固件的松动是造成高！故高强度螺栓承压型连接的计算方法与 普通螺栓连接相同 只是应采用高强度螺栓的强度设计值。当剪切面在螺纹 处时，高强度螺栓承压型连接的抗剪承载力应按螺纹处 的有效截面计算。但对于普通螺栓，其抗剪强度设计值 是根据连接的试验数据统计而定的，试验时不分剪切面 是否在螺纹处，故计算抗剪强度设计值时用公称直径。 3.9.3一个高强度螺栓的抗拉承载力 1.摩擦型连接 未受拉力前，螺杆中有预拉力P，板层间有压力C，六角螺栓标准P与 C平衡，地脚螺栓生产商P＝C。螺栓受拉力Nt，栓杆被拉长，地脚螺栓m20带孔螺栓栓杆伸长 Δt双头螺柱标准此时螺杆中拉力由P增加到Pf，地脚螺栓m20由于栓杆拉长，使 板件相应地有一个压缩恢复量Δc，板件中的承压力就由 原来的C降为Cf Pf ? N t ? C f ?t ? ?c Pf ? P ?t ? t ? t E Ab E ?t C ? Cf ?c ? t ? t E AP E ?c Pf ? P C ? C f ? Ab AP Pf ? P ? Nt AP / Ab ? 1 C?P C f ? Pf ? N t AP / Ab ? 10 Pf ? P ? 0.09Nt 作用于螺栓的外拉力不超过P时，螺杆内的拉力增加很少， 可认为此时螺杆的预拉力基本不变。同时螺栓的超张拉 试验表明，当外拉力过大时，卸荷后螺杆中的预拉力会 变小，即发生松弛现象。联系双头螺栓厂家，但当外拉力小于螺杆预拉力的 80％时，即无松弛地脚螺栓理论重量现象发生。因此，抗拉承载力设计值 取为： N tb ? 0.8P 上式没有考虑连接变形产生撬力的影响，可采用增设加 劲肋的办法增大连接的刚度。 2.承压型连接 同普通螺栓。膨胀螺栓国标 3.9.4高强度螺栓同时承受剪力和拉力的计算 1.摩擦型连接 当Nt≤0.8P时，虽然螺杆中的预拉力P基本不变，但板层 间压力将减小到P－Nt，试验研究表明，接触面的抗滑 移系数μ也有所降低，且μ值随Nt的增大而减小。将Nt乘 以1.125的系数来考虑μ值降低的不利影响，故一个摩擦 型连接高强度螺栓有拉力作用时 Nv ? 0.9n f ? ( P ? 1.125?1.111Nt ) ? 0.9n f ? ( P ? 1.25Nt ) N vb ? 0.9n f ?P Nv Nt ? b ?1 b Nv Nt Ntb ? 0.8P 2.承压型连接 同时承受剪力和杆轴方向拉力的高强度螺栓承压型连 接的计算方法与普通螺栓相同 ? Nv ? ? Nt ? ? ? Nb ? ? ?? ? Nb ? ? ?1 ? v? ? t ? 2 2 b Nc 1 Nv ? ? d 1.2 1.2 ? t ? f cb 剪应力单独作用下，高强度螺栓对板层间产生强大压紧 力。地脚螺栓生产商当摩擦力被克服，螺杆与孔壁接触时，板件孔前区 形成三向应力场，双头螺栓价格。因而承压型连接高强度螺栓的承压强 度比普通螺栓高得多，螺丝类型两者相差约50％。当承压型连接 高强度螺栓受有杆轴拉力时，板层间的压紧力随外拉力 的增加而减小，因而其承压强度设计值也随之降低。u型螺栓规格尺寸表，膨胀螺栓国标为 了计算简便，将承压强度除以1.2予以降低，而末考虑承 压强度设计值变化幅度随外拉力大小而变化这一因素。 3.9.5 高强度螺栓群的连接计算 1. 高强度螺栓群的抗剪计算 （1）轴心力作用时 n ? N b N min （2）扭矩或扭矩、地脚螺栓计算剪力共同作用时 方法与普通螺栓群相同，地脚螺栓计算螺丝类型但应采用高强度螺栓承载力设 计值进行计算。 2. 高强度螺栓群的抗拉计算 （1）轴心力作用时 n ? N N tb （2）弯矩作用时 高强度螺栓连接受弯矩而使螺栓沿栓杆方向受力时，国标石化不锈钢双头螺柱u型螺栓，被 连接构件的接触面一直保持紧密贴合，地脚螺栓m20可认为中和轴在 螺栓群的形心轴上，最外排螺栓受力更大。 N ? My1 ? N b 1 ? yi2 t (3)偏心拉力作用时 螺栓的更大拉力不得超过0.8P，带孔螺栓能够保证板层之间始终 保持紧密贴合，端板不会拉开，地脚螺栓规格表故摩擦型连接和承压型 连接均可按普通螺栓小偏心受拉计算 N Ne b N1 ? ? ? N t n yi2 ? (4)拉力、弯矩和剪力共同作用时 连接板层间的压紧力和接触面的抗滑移系数，随外拉力 的增加而减小。摩擦型连接高强度螺栓承受剪力和拉力 共同作用时 N v ? 0.9n f ? ( P ? 1.25 N t ) 每行螺栓所受拉力Nt各不相同，高强度螺栓的连接是什么！故应按下式计算摩擦型 连接高强度螺栓的抗剪承载力 V≤n0(0.9 nfμP)+0.9nfμ[(P-1.25Nt1)+ (P-1.25Nt2)+…] n0—受压区(包括中和轴处)的高强度螺栓数； Nt1、Nt2—受拉区高强度螺栓所承受的拉力。 也可将上式写成下列形式： V≤0.9nfμ(nP-1.25ΣNti) n—连接的螺栓总数；Nti—螺栓承受拉力的总和。 只考虑螺栓拉力对抗剪承载力的不利影响，未考虑受压 区板层间压力增加的有利作用，故按该式计算的结果是 略偏安全的。 此外，螺栓更大拉力应满足： Nti≤0.8P 对承压型连接高强度螺栓，应按表3.10中的相应公式计 算螺栓杆的抗拉抗剪强度。
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