高強(qiáng)螺栓

按受力狀態(tài)分為：摩擦型和承壓型：

實(shí)際上是設(shè)計(jì)計(jì)算方法上有區(qū)別， 摩擦型高強(qiáng)螺栓以板層間出現(xiàn)滑動(dòng)作為承載能力極限狀態(tài)；承壓型高強(qiáng)螺栓以板層間出現(xiàn)滑動(dòng)作為正常使用極限狀態(tài)，而以連接破壞作為承載能力極限狀態(tài)。摩擦型高強(qiáng)螺栓并不能充分發(fā)揮螺栓的潛能。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)十分重要的結(jié)構(gòu)或承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，尤其是荷載引起反向應(yīng)力時(shí)，應(yīng)該用摩擦型高強(qiáng)螺拴，此時(shí)可把未發(fā)揮的螺栓潛能作為安全儲(chǔ)備。除此以外的地方應(yīng)采用承壓型高強(qiáng)螺栓連接以降低造價(jià)。

按施工工藝分為：扭剪型高強(qiáng)螺栓和大六角高強(qiáng)螺栓。

大六角高強(qiáng)螺栓屬于普通螺絲的高強(qiáng)度級(jí)，而扭剪型高強(qiáng)螺栓則是大六角高強(qiáng)螺栓的改進(jìn)型，為了更好施工。

高強(qiáng)螺栓的施工必須先初擰后終擰，初擰高強(qiáng)螺栓需用沖擊型電動(dòng)扳手或扭矩可調(diào)電動(dòng)扳手；而終擰高強(qiáng)螺栓有嚴(yán)格的要求，終擰扭剪型高強(qiáng)螺栓必須用扭剪型電動(dòng)扳手，終擰扭矩型高強(qiáng)螺栓必須用扭矩型電動(dòng)扳手。

大六角強(qiáng)螺栓 由一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母，兩個(gè)墊圈組成。扭剪型高強(qiáng)螺栓由一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母，一個(gè)墊圈組成。

高強(qiáng)螺栓主要應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)工程上。高強(qiáng)螺栓的一個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是限單次使用，一般用于永久連接，嚴(yán)禁重復(fù)使用！

高強(qiáng)螺栓的形狀、連接構(gòu)造與普通螺栓基本相同，兩者的主要區(qū)別是：普通螺栓連接依靠桿身承壓和抗剪來傳遞剪力，在扭緊螺帽時(shí)螺栓產(chǎn)生的預(yù)拉力很小，其影響不予考慮；高強(qiáng)螺栓連接的工作原理是有意給螺栓施加很大的預(yù)拉力，使被連接件接觸面之間產(chǎn)生擠壓力，因而垂直于螺桿方向有很大摩擦力，依靠這種摩擦力來傳遞連接剪力。高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力是通過扭緊螺帽實(shí)現(xiàn)的，普通高強(qiáng)螺栓一般采用扭矩法、轉(zhuǎn)角法。扭剪型高強(qiáng)螺栓則采用扭斷螺栓尾部以控制預(yù)拉力。

高強(qiáng)螺栓連接的螺栓采用10．9S級(jí)或8．8S級(jí)優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼并經(jīng)過熱處理制作而成，高強(qiáng)度螺栓孔應(yīng)采用鉆成孔。摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1．5～2．0mm；承壓型連接的高強(qiáng)度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1．0～1．5mm。

一般情況下，高強(qiáng)度螺栓可承受的載荷比同規(guī)格的普通螺栓要大。

普通螺栓的材料是Q235（即A3）制造的。

高強(qiáng)度螺栓的材料45#鋼、合金鋼（如20MnTiB、35VB）或其它優(yōu)質(zhì)材料，制成后進(jìn)行熱處理，提高了強(qiáng)度。

兩者的區(qū)別是材料強(qiáng)度的不同。

第一點(diǎn)：從原材料看：

高強(qiáng)度螺栓采用高強(qiáng)度材料制造。高強(qiáng)螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強(qiáng)鋼材制作，常用 45號(hào)鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼。普通螺栓常用Q235鋼制造。

第二點(diǎn)：從強(qiáng)度等級(jí)上看：

高強(qiáng)螺栓，使用日益廣泛。常用8.8和10.9兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，其中10.9級(jí)居多。普通螺栓強(qiáng)度等級(jí)要低，一般為4.4級(jí)、4.8級(jí)、5.6級(jí)。（8.8S和10.9S為鋼結(jié)構(gòu)專用）

高強(qiáng)度螺栓施加預(yù)拉力和靠摩擦力傳遞外力。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可以忽略不計(jì)，而高強(qiáng)螺栓除了其材料強(qiáng)度很高之外，還給螺栓施加很大預(yù)拉力，使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力，而且預(yù)拉力、抗滑移系數(shù)和鋼材種類都直接影響高強(qiáng)螺栓的承載力。

根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型.兩者計(jì)算方法不同。高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格M12，常用M16~M30，超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)中應(yīng)慎重使用。

高強(qiáng)螺栓是指螺栓的等級(jí)硬底等性能比較強(qiáng)，也叫高強(qiáng)度螺栓。一般是指8.8級(jí)以上的.比如說10.9級(jí)螺栓,12.9級(jí)螺栓.都是硬度性能很強(qiáng)的.扛扭力性能很強(qiáng)的.

高強(qiáng)螺栓長度計(jì)算

高強(qiáng)螺栓連接必須嚴(yán)格控制螺栓的長度。扭剪型高強(qiáng)螺栓的長度為螺頭下支承面至螺尾切口處的長度；對(duì)高強(qiáng)大六角頭螺栓應(yīng)該再加一個(gè)墊圈的厚度。

高強(qiáng)螺栓長度一般計(jì)算式如下：

L=L'' △L

其中△L=M NS 3P

式中L—高強(qiáng)螺栓的長度；

L''—連接板層總厚度；

△L—附加長度，即緊固長度加長值；

M—高強(qiáng)螺母公稱厚度；

N—墊圈個(gè)數(shù)，扭剪型高強(qiáng)螺栓為1，高強(qiáng)大六角頭螺栓為2

S—高強(qiáng)度墊圈公稱厚度

P—螺紋的螺距。

高強(qiáng)螺栓的緊固長度加長值=螺栓長度-板層厚度。一般按連接板厚加表L的加

長值，并取5mm的整倍數(shù)。

高強(qiáng)度螺栓施工前，應(yīng)按出廠批復(fù)驗(yàn)高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)，每批復(fù)驗(yàn)8套，8套扭矩系數(shù)的平均值應(yīng)在0.110～0.150范圍之內(nèi)，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于或等于0.010。其扭矩系數(shù)復(fù)檢方法按GB50205《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行。試驗(yàn)后應(yīng)在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓的安裝。

高強(qiáng)度螺栓的施工扭矩按下式計(jì)算確定：

Tc=1.05k·Pc·d

Tc—施工扭矩(N·m)；

k—高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值；

Pc—高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力(kN)，見表1；

d—高強(qiáng)度螺栓螺桿直徑(mm)；

表1 高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力Pc (kN)

高強(qiáng)度螺栓施工前所用的扭矩扳手，在使用前必須校正，其扭矩誤差不得大于±5% ，合格后方準(zhǔn)使用。校正用的扭矩扳手，其扭矩誤差不得大于±3% 。

高強(qiáng)螺栓所選用的線材是45號(hào)鋼等等，對(duì)于該螺絲進(jìn)行熱處理的時(shí)候是采用C1035進(jìn)行加硬處理的，這種加硬處理的方法一般可以達(dá)到22--32HRC這種高強(qiáng)度。

對(duì)于這種高強(qiáng)螺栓8.8級(jí)對(duì)應(yīng)8級(jí)螺母，10.9級(jí)對(duì)應(yīng)10級(jí)螺母。很多人都是會(huì)問為什么螺母的使用比螺絲的硬度低呢？這個(gè)是有原因的，在使用的過程中，為了能夠保護(hù)高強(qiáng)螺栓，延長使用壽命，在不斷拆卸的過程中肯定是會(huì)有一定的磨損的，當(dāng)8級(jí)螺母的硬度比較低，這樣就能夠有效的保護(hù)到螺絲，在對(duì)于這類緊固件的使用成本中，這樣的搭配是比較合理的，就像跟扳手的硬度相比時(shí)扳手的硬度是最高的是一樣的道理的。

可以說對(duì)于高強(qiáng)螺栓的生產(chǎn)有著非常高的水平，如今高強(qiáng)螺栓在工業(yè)上，汽車行業(yè)中都有著廣泛的運(yùn)用，對(duì)于該類螺絲的生產(chǎn)技術(shù)要求也是越來越高。

鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝單位應(yīng)按規(guī)范GB50205-2001附錄B的規(guī)定分別進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)，現(xiàn)場處理的構(gòu)件磨擦應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行磨擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

高強(qiáng)螺栓基本要求

制造廠和安裝單位應(yīng)分別以鋼結(jié)構(gòu)制造批為單位進(jìn)行抗滑移系數(shù)檢驗(yàn)。制造批可按分部（子分部）工程劃分規(guī)定的工程量每2000t為一批，不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時(shí)，每種處理工藝應(yīng)單獨(dú)檢驗(yàn)。每批三組試件。

抗滑移系數(shù)檢驗(yàn)應(yīng)采用雙摩擦面的二栓拼接的拉力試件（如圖B.0.5）

抗滑移系數(shù)檢驗(yàn)用的試件應(yīng)由制造廠加工，試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài)，并應(yīng)用同批同一性能等級(jí)的高強(qiáng)度螺栓連接副，在同一環(huán)境條件下存放。

試件鋼板的厚度t1、t2應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程中有代表性的板材厚度來確定,同時(shí)應(yīng)考慮在摩擦面滑移之前，試件鋼板的凈載面始終處于彈性狀態(tài);寬度b可參照表B.0.5規(guī)定取值。L1應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)機(jī)夾具的要求確定。

表B.0.5試件板的寬度（mm）

試件板面應(yīng)平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。

高強(qiáng)螺栓試驗(yàn)方法

試驗(yàn)用的試驗(yàn)機(jī)誤差應(yīng)在1%以內(nèi)。

試驗(yàn)用的貼有電阻片的高強(qiáng)度螺栓、壓力傳感器和電阻應(yīng)變儀應(yīng)在試驗(yàn)前用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，其誤差應(yīng)在2%以內(nèi)。

試件的組裝順序應(yīng)符合下列規(guī)定：

先將沖釘打入試件孔定位，然后逐個(gè)換成裝有壓力傳感器或貼有電阻片的高強(qiáng)度螺栓，或換成同批經(jīng)預(yù)拉力復(fù)驗(yàn)的扭剪型高強(qiáng)度螺栓。

緊固高強(qiáng)度螺栓應(yīng)分初檸、終擰。初擰應(yīng)達(dá)到螺栓預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值的50%左右。終擰后，螺栓預(yù)拉力應(yīng)符合下列規(guī)定：

1） 對(duì)裝有壓力傳感器或貼有電的高強(qiáng)度螺栓，采用電阻應(yīng)變儀實(shí)測(cè)控制試件每個(gè)螺栓的預(yù)拉力值在0.95P-1.05 P（P為高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力值）之間;

2） 不進(jìn)行實(shí)測(cè)時(shí)，扭剪型高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力（緊固軸力）可按同批復(fù)驗(yàn)預(yù)拉力的平均值取用。

試件應(yīng)在其側(cè)面畫出觀察滑移的直線。

將組裝好的試件置于拉力試驗(yàn)機(jī)上，試件的軸線應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)夾具中心嚴(yán)格對(duì)中。

加荷時(shí)，應(yīng)先加10%的抗滑移設(shè)計(jì)荷載值，停1min后，再平穩(wěn)加荷，加荷速度為3-5kN/s。直拉至滑移破壞，測(cè)得滑移荷載 。

在試驗(yàn)中當(dāng)發(fā)生以下情況之一時(shí)，所對(duì)應(yīng)的荷載可定為件的滑移荷載：

1） 試驗(yàn)機(jī)發(fā)生回針現(xiàn)象;

2） 試件側(cè)面畫線發(fā)生錯(cuò)動(dòng);

3） X-Y記錄儀上變形曲線發(fā)生突變;

4） 試件突然發(fā)生“嘣”的響聲。

抗滑移系數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的滑移荷載 和螺栓預(yù)拉力P的實(shí)測(cè)值，按下式計(jì)算，宜取小數(shù)點(diǎn)二位有效數(shù)字。

式中：Nv——由試驗(yàn)測(cè)得的滑移荷載（KN）;

nf ——摩擦面面數(shù)取nf=2;

∑Pi——試件滑移一側(cè)高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力實(shí)測(cè)值（或同批螺栓連接副的預(yù)拉力平均值）之和

（取三位有效數(shù)）（KN） ；

m——試件一側(cè)螺栓數(shù)量，取m=2 。2100433B

螺栓規(guī)格：M16-M30

螺栓長度：55mm-280mm

試驗(yàn)精度：軸力±1.0% 扭矩±1.0%2100433B 解讀詞條背后的知識(shí)

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