高强度螺栓是钢结构施工中最普遍常见的施工内容,所有钢l构工程师都会觉得熟(zhn)得不能再熟(zhn)了
然而事实可能ƈ非如此,今天我们从最基本的概늚入手Q带你重新认识高强度螺栓Q可能会颠覆你最基本的认识?/p>
01
什么是高强度螺?/p>
高强度螺栓(High-Strength Friction Grip BoltQ,英文直译为:高强度摩擦预紧螺栓,英文UͼHSFG。高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓q接副,一般不UCؓ高强度螺栓?/p>
可见Q我们中文施工中所说的高强度螺栓是高强度摩擦预紧螺栓的U。在日常沟通中Q仅仅是略了“摩擦(FrictionQ”“预紧(GripQ”两个词Q却造成了许多工E技术h员对高强度螺栓基本定义的理解Q生了误区?/p>
误区一Q材料等U超q?.8U的螺栓Q就是“高强度螺栓”?
高强度螺栓和普通螺栓的核心区别q不在于使用材料的强度,而是受力的Ş式。本质是是否施加预紧力,q利用静摩擦力抗剪?/p>
实际上在英标规范、美标规范中提到的高强度螺栓QHSFG BOLTQ只?.8U和10.9U两U(BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490Q,而普通螺栓却有包含有4.6Q?.6Q?.8Q?0.9Q?2.9{(BS 3692 11ƾ表2Q;由此可见Q材料强度高低ƈ不是区别高强度螺栓与普通螺栓的关键?/p>
02
正确理解“高强”,强在何处Q?/p>
按照GB50017Q计单个普通螺栓(Bc)8.8U和高强度螺?.8U抗拉及抗剪强度?/p>
通过计算我们可以看到Q相同等U的情况下,普通螺栓的抗拉强度和抗剪强度的设计值都要高于高强度螺栓?/p>
那么高强度螺栓,“强”在哪里Q?/p>
为回{这一个问题,必须从两U螺栓的设计工作状态入手,研究其弹塑性变形的规律Qƈ理解到设计破坏时的极限状态?/p>
普通螺栓和高强度螺栓工作状态下应力应变曲线

设计破坏时的极限状?/p>
普通螺栓:螺杆本n发生过设计允许的塑性变形,螺杆被剪坏?/p>
普通螺栓连接,开始承受剪力前q接杉K׃发生相对滑移Q而螺栓杆和连接板接触Q发生弹塑性Ş变,承受剪力?/p>
高强度螺栓:有效摩擦面间的静摩擦力被dQ两块钢板发生相对位U,设计考量上即为破坏?/p>
高强度螺栓连接,摩擦力首先承受剪力,当荷载增大到摩擦力不以抉|剪力Q静摩擦力被dQ连接板发生相对滑移Q极限状态)。但此时虽然破坏Q但螺栓杆与q接板发生接触,依然可以利用其本w的弹塑性Ş变,承受剪力?/p>
误区二:高强度螺栓的承蝲能力高于普通螺栓,是ؓ“高强”?
由单个螺栓的计算可知Q高强度螺栓抗拉和抗剪的设计强度均低于普通螺栓。其高强实质是:正常工作Ӟ节点不允许发生Q何相Ҏ(gu)U,卻I弹塑性变形小Q节点刚度大?/p>
可见Q在l定设计节点药的情况下Q用高强度螺栓设计的节点q不一定能节省螺栓使用数量Q但是其变Ş,刚度大,安全储备高。适合用主梁,{要求节点刚度较大的位置Q符合“强节点Q弱杆g”的基本抗震设计原理。高强度螺栓之强Qƈ非在于其本n的承载能力设计|而是表现于其设计节点的刚度大Q安全性能高,抗破坏的能力强?/p>
03
高强度螺栓与普通螺栓的Ҏ(gu)

普通螺栓和高强度螺栓由于其设计的受力原理不同,其在施工验方法上有极大的区别?/p>
同等U普通螺栓各Ҏ(gu)械性能要求均比高强度螺栓略高,但高强度螺栓较普通螺栓多一冲d的验收要求?/p>
普通螺栓和高强度螺栓的标示是对同等U螺栓现别的基本Ҏ(gu)?/p>
׃q标准中对于高强度螺栓扭矩D的取值ƈ不相同,所以识别两U标准的螺栓也有必要?/p>
高强度螺栓:QM24QL60Q?.8U)

普通螺栓:QM24QL60Q?.8U)

可见普通螺栓大Uؓ高强度螺栓h(hun)格的70%Q结合其验收要求的对比,可以得出Q其溢h(hun)部分应该是Z保证材料的冲dQ韧性)性能?/p>
04
普通螺栓与高强度螺栓区?/p>
普通螺栓可重复使用Q?/p>
高强度螺栓不可重复用?/p>
高强度螺栓一般由高强钢材制成Q?5号钢(8.8s)Q?0MmTiB(10.9S)Q是预应力螺栓,摩擦型用扭矩x施加规定预应力,承压型拧掉梅花头?/p>
普通螺栓一般由普通钢?Q235)制成Q只需拧紧卛_?/p>
普通螺栓一般ؓ4.4U?.8U?.6U和8.8U?/p>
高强度螺栓一般ؓ8.8U和10.9U,其中10.9U居多?/p>
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