一般情況下,高強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,制成后進行熱處理,提高了強度。
兩者的區(qū)別是材料強度的不同。
第一點:從原材料看:
高強度螺栓采用高強度材料制造。高強螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強鋼材制作,常用 45號鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼。普通螺栓常用Q235鋼制造。
第二點:從強度等級上看:
高強螺栓,使用日益廣泛。常用8.8和10.9兩個強度等級,其中10.9級居多。普通螺栓強度等級要低,一般為4.4級、4.8級、5.6級。(8.8S和10.9S為鋼結(jié)構(gòu)專用)
按受力狀態(tài)分為:摩擦型和承壓型:
實際上是設(shè)計計算方法上有區(qū)別, 摩擦型高強螺栓以板層間出現(xiàn)滑動作為承載能力極限狀態(tài);承壓型高強螺栓以板層間出現(xiàn)滑動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)。摩擦型高強螺栓并不能充分發(fā)揮螺栓的潛能。在實際應(yīng)用中,對十分重要的結(jié)構(gòu)或承受動力荷載的結(jié)構(gòu),尤其是荷載引起反向應(yīng)力時,應(yīng)該用摩擦型高強螺拴,此時可把未發(fā)揮的螺栓潛能作為安全儲備。除此以外的地方應(yīng)采用承壓型高強螺栓連接以降低造價。
按施工工藝分為:扭剪型高強螺栓和大六角高強螺栓。
大六角高強螺栓屬于普通螺絲的高強度級,而扭剪型高強螺栓則是大六角高強螺栓的改進型,為了更好施工。
高強螺栓的施工必須先初擰后終擰,初擰高強螺栓需用沖擊型電動扳手或扭矩可調(diào)電動扳手;而終擰高強螺栓有嚴格的要求,終擰扭剪型高強螺栓必須用扭剪型電動扳手,終擰扭矩型高強螺栓必須用扭矩型電動扳手。
大六角強螺栓 由一個螺栓,一個螺母,兩個墊圈組成。扭剪型高強螺栓由一個螺栓,一個螺母,一個墊圈組成。
高強螺栓主要應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)工程上。高強螺栓的一個非常重要的特點就是限單次使用,一般用于永久連接,嚴禁重復(fù)使用!
高強螺栓應(yīng)用范圍
高強螺栓主要應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)工程上,用來連接鋼結(jié)構(gòu)鋼板的連接點.
高強螺栓分為扭剪型高強螺栓和大六角高強螺栓,大六角高強螺栓屬于普通螺絲的高強度級,而扭剪型高強螺栓則是大六角高強螺栓的改進型,為了更好施工.
高強螺栓的施工必須先初緊后終緊,初緊高強螺栓需用沖擊型電動扳手或扭矩可調(diào)電動扳手;而終緊高強螺栓有嚴格的要求,終緊扭剪型高強螺栓必須用扭剪型電動扳手,終緊扭矩型高強螺栓必須用扭矩型電動扳手.
高強螺栓的形狀、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,在扭緊螺帽時螺栓產(chǎn)生的預(yù)拉力很小,其影響不予考慮;高強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。高強螺栓的預(yù)拉力是通過扭緊螺帽實現(xiàn)的,普通高強螺栓一般采用扭矩法、轉(zhuǎn)角法。扭剪型高強螺栓則采用扭斷螺栓尾部以控制預(yù)拉力。
高強螺栓連接的螺栓采用10.9S級或8.8S級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼并經(jīng)過熱處理制作而成,高強度螺栓孔應(yīng)采用鉆成孔。摩擦型連接的高強度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1.5~2.0mm;承壓型連接的高強度螺栓的孔徑比螺栓公稱直徑d大1.0~1.5mm。
高強螺栓所選用的線材是45號鋼等等,對于該螺絲進行熱處理的時候是采用C1035進行加硬處理的,這種加硬處理的方法一般可以達到22--32HRC這種高強度。
對于這種高強螺栓8.8級對應(yīng)8級螺母,10.9級對應(yīng)10級螺母。很多人都是會問為什么螺母的使用比螺絲的硬度低呢?這個是有原因的,在使用的過程中,為了能夠保護高強螺栓,延長使用壽命,在不斷拆卸的過程中肯定是會有一定的磨損的,當8級螺母的硬度比較低,這樣就能夠有效的保護到螺絲,在對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扳手的硬度是最高的是一樣的道理的。
可以說對于高強螺栓的生產(chǎn)有著非常高的水平,如今高強螺栓在工業(yè)上,汽車行業(yè)中都有著廣泛的運用,對于該類螺絲的生產(chǎn)技術(shù)要求也是越來越高。
高強度螺栓施加預(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,擰緊螺帽時產(chǎn)生預(yù)拉力很小,其影響可以忽略不計,而高強螺栓除了其材料強度很高之外,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螺栓的承載力。
根據(jù)受力特點分承壓型和摩擦型.兩者計算方法不同。高強螺栓最小規(guī)格M12,常用M16~M30,超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,設(shè)計中應(yīng)慎重使用。
高強螺栓是指螺栓的等級硬底等性能比較強,也叫高強度螺栓。一般是指8.8級以上的.比如說10.9級螺栓,12.9級螺栓.都是硬度性能很強的.扛扭力性能很強的.
高強螺栓長度計算
高強螺栓連接必須嚴格控制螺栓的長度。扭剪型高強螺栓的長度為螺頭下支承面至螺尾切口處的長度;對高強大六角頭螺栓應(yīng)該再加一個墊圈的厚度。
高強螺栓長度一般計算式如下:
L=L'' △L
其中△L=M NS 3P
式中L—高強螺栓的長度;
L''—連接板層總厚度;
△L—附加長度,即緊固長度加長值;
M—高強螺母公稱厚度;
N—墊圈個數(shù),扭剪型高強螺栓為1,高強大六角頭螺栓為2
S—高強度墊圈公稱厚度
P—螺紋的螺距。
高強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)。
高強度螺栓施工前,應(yīng)按出廠批復(fù)驗高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù),每批復(fù)驗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),其標準偏差應(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)量驗收規(guī)范》規(guī)定進行。試驗后應(yīng)在較短的時間內(nèi)進行高強度螺栓的安裝。
高強度螺栓的施工扭矩按下式計算確定:
Tc=1.05k·Pc·d
Tc—施工扭矩(N·m);
k—高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值;
Pc—高強度螺栓施工預(yù)拉力(kN),見表1;
d—高強度螺栓螺桿直徑(mm);
表1 高強度螺栓施工預(yù)拉力Pc (kN)
高強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% ,合格后方準使用。校正用的扭矩扳手,其扭矩誤差不得大于±3% 。
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)定分別進行高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗和復(fù)驗,現(xiàn)場處理的構(gòu)件磨擦應(yīng)單獨進行磨擦面抗滑移系數(shù)試驗,其結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求。
制造廠和安裝單位應(yīng)分別以鋼結(jié)構(gòu)制造批為單位進行抗滑移系數(shù)檢驗。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,每種處理工藝應(yīng)單獨檢驗。每批三組試件。
抗滑移系數(shù)檢驗應(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的高強度螺栓連接副,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)試驗機夾具的要求確定。
表B.0.5試件板的寬度(mm)
螺栓直徑d |
16 |
20 |
22 |
24 |
27 |
30 |
板寬b |
100 |
100 |
105 |
110 |
120 |
120 |
試件板面應(yīng)平整,無油污,孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。
試驗用的試驗機誤差應(yīng)在1%以內(nèi)。
試驗用的貼有電阻片的高強度螺栓、壓力傳感器和電阻應(yīng)變儀應(yīng)在試驗前用試驗機進行標定,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,然后逐個換成裝有壓力傳感器或貼有電阻片的高強度螺栓,或換成同批經(jīng)預(yù)拉力復(fù)驗的扭剪型高強度螺栓。
緊固高強度螺栓應(yīng)分初檸、終擰。初擰應(yīng)達到螺栓預(yù)拉力標準值的50%左右。終擰后,螺栓預(yù)拉力應(yīng)符合下列規(guī)定:
1) 對裝有壓力傳感器或貼有電的高強度螺栓,采用電阻應(yīng)變儀實測控制試件每個螺栓的預(yù)拉力值在0.95P-1.05 P(P為高強度螺栓設(shè)計預(yù)拉力值)之間;
2) 不進行實測時,扭剪型高強度螺栓的預(yù)拉力(緊固軸力)可按同批復(fù)驗預(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機上,試件的軸線應(yīng)與試驗機夾具中心嚴格對中。
加荷時,應(yīng)先加10%的抗滑移設(shè)計荷載值,停1min后,再平穩(wěn)加荷,加荷速度為3-5kN/s。直拉至滑移破壞,測得滑移荷載 。
在試驗中當發(fā)生以下情況之一時,所對應(yīng)的荷載可定為件的滑移荷載:
1) 試驗機發(fā)生回針現(xiàn)象;
2) 試件側(cè)面畫線發(fā)生錯動;
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)試驗所測得的滑移荷載 和螺栓預(yù)拉力P的實測值,按下式計算,宜取小數(shù)點二位有效數(shù)字。
式中:Nv——由試驗測得的滑移荷載(KN);
nf ——摩擦面面數(shù)取nf=2;
∑Pi——試件滑移一側(cè)高強度螺栓預(yù)拉力實測值(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
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高強螺栓與普通螺栓區(qū)別 高強度螺栓就是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. 高強度螺栓的材料35#鋼或其它優(yōu)質(zhì)材料, 制成后進行熱處理, 提高了強 度. 兩者的區(qū)別是材料強度的不同. 從原材料看: 高強度螺栓采用高強度材料制造。 高強螺栓的螺桿、 螺帽和墊圈都由高強鋼 材制作,常用 45 號鋼、 40 硼鋼、 20 錳鈦硼鋼。普通螺栓常用 Q235 鋼制造。 從強度等級上看: 高強螺栓,使用日益廣泛。常用和兩個強度等級,其中級居多。普通螺栓強 度等級要低,一般為級、級、級和級。 從受力特點來看: 高強度螺栓施加預(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,擰緊螺帽時產(chǎn)生預(yù)拉力很小,其影響可以忽略不計,而高強螺栓除了其材料 強度很高之外,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,
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高強螺栓槍主要使用于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工建設(shè),對鋼結(jié)構(gòu)連接點的連接,對連接點高強螺栓的擰緊.
高強螺栓槍分為初擰高強螺栓槍和終擰高強螺栓槍,初擰高強螺栓槍是初擰高強螺栓的,終擰高強螺栓槍就是終擰高強螺栓的.對于高強螺栓的緊固一般要先初擰后終擰,有極個別的情況要求復(fù)擰,就是先初擰后復(fù)擰再終擰,其中每步都要求很嚴格.
高強螺栓槍的品牌和種類也很多,一般包括國產(chǎn)的高強螺栓槍和進口的高強螺栓槍兩大類,國產(chǎn)包括山東一家和其他,進口包括日本前田TONE,MAKITA,等...
高強螺栓槍適用的行業(yè)包括電力建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)廠房、鋼結(jié)構(gòu)會議室、展覽廳等,一般是哪有使用高強螺栓的地方哪里就能看到高強螺栓槍.
螺栓規(guī)格:M16-M30
螺栓長度:55mm-280mm
試驗精度:軸力±1.0% 扭矩±1.0%2100433B 解讀詞條背后的知識
榮譽表彰
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號,《高強螺栓預(yù)張拉施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B