钢结构螺栓连接：种类、构造、历史发展与优势

第3章钢结构的连接

3.6钢结构螺栓的类型和结构

3.6.1钢结构螺栓连接的概述

连接钢结构的螺栓，连接两个以上的钢结构零件或螺栓的组件，成为一种连接方法。螺栓连接是连接组件预安装和结构安装的最简单方法。

上图是梁和柱节点的完整螺栓连接

螺栓首先用于安装金属结构。在1930年代后期，螺栓连接逐渐被铆钉取代，仅用作组件组件中的临时固定度量。 1950年代出现了高强度螺栓连接方法。高强度螺栓由中碳钢或中碳合金钢制成，比普通螺栓高2至3倍。高强度螺栓连接具有方便结构，安全性和可靠性的优势。在1960年代之后，它被应用于一些冶金工厂的钢结构制造安装中。

上图显示了Liang拼接的完整螺栓连接

3.6.2螺栓的规格

钢结构中常用的螺栓包括M12，M16，M20，M24，M30。 m是螺栓符号，数字是标称直径。

根据3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、9.8、10.9和12.9的性能水平，将螺栓分为十个水平。在其中反射），通常称为高强度螺栓，低于8.8（不包括8.8级，精制的普通螺栓也包括8.8）通常称为普通螺栓。下表是螺栓的性能水平和机械性能。

螺栓性能等级由两个部分组成，分别代表螺栓的标称拉伸强度和材料的屈曲。例如，螺栓分为4.6级的螺栓为：标称标称昵称的1/100（4.6中4英寸）。部分数字（4.6中的“ 6”）是螺栓材料弯曲的10倍，这意味着FY/FY/FY/ FU = 0.6;或1/10（N/MM2）（N/MM2），这意味着FY≥240N/mm2。

钢结构的一般螺栓可以分为三个级别：A，B和C类是精制螺栓，通常用于机械产品，C类是粗螺栓。除了特殊的解释外，钢结构的一般螺栓通常是一个常见的原油C级螺栓，性能水平为4.6或4.8级。

螺栓连接的强度设计值使用GB50017-2003“钢结构设计规范”表3.4.1-4

3.6.3螺栓分类

有很多方法可以螺栓，螺钉，螺栓，标准零件，紧固件等。

从广义上讲，螺栓包括普通螺栓，高强度螺栓，地面脚锚螺栓，膨胀螺栓，化学锚螺栓，螺栓，螺栓，螺栓等；狭窄意义上的螺栓分为两种类型：普通螺栓连接和高强度螺栓。

（1）普通螺栓连接

根据生产精度将普通螺栓分为粗螺栓和精制螺栓。

普通螺栓可以分为六边形的头螺栓，双头螺栓，矮螺栓等。

上图是凹陷螺栓

1）粗螺栓

C类螺栓通常是粗螺栓。它们由碳结构钢制成。为了使螺栓平滑地进入螺旋孔，其孔应比螺栓标称直径大1.0毫米2.0mm。螺栓孔被布置为扳手以拧紧螺母。当在柱，梁和屋顶框架的组件中使用粗螺栓时，应采用加法板的连接结构。目前，螺栓处于拉动状态，其剪切功率被忍受（如下所示）。

粗螺栓的材料强度很低，这限制了其在结构连接中的使用范围，但是在二次梁，壁皮梁，屋顶梁，支撑和铰接的支撑物中，它仍然可以在小剪切的连接中获得。广泛的应用。

上图显示了普通螺栓

粗螺栓通常也用于植物的钢结构的预组装组件中，在铆接组件之前的污染固体以及在连接高强度螺栓之前焊接组件和安装节点之前的临时固定。当粗螺栓用作永久固定螺栓时，发现其后必须拧紧并采取抗宽面措施。

上图显示了柱螺栓的双螺母抗宽面度量

2）精制螺栓

A类和B级螺栓是精制的螺栓。孔通常是级孔。孔径应比标称螺栓的名义直径D大0.3至0.5mm。精制的螺栓用于一些通常被拆卸且无法进行的结构连接。精制螺栓通常用于机械产品中，并且很少用于建筑钢结构。

（2）高强度螺栓连接

用高强度钢制成的，或需要用大型预击力施加的螺栓可以称为高强度螺栓。高强度螺栓施加前膜的功率，并通过摩擦传递外力。普通螺栓连接到螺栓杆的剪切力和孔壁压力以通过剪切。拧紧螺母时，预磨牙功率很小。效果可以忽略。除了其高材料强度外，高强度螺栓还为许多大螺栓提供了许多大螺栓。前膜前力会在连接的组件之间引起压缩压力，因此螺钉方向的垂直物是非常摩擦的，并且固定前的抗距离系数和钢的类型都直接影响高轴承能力。强度螺栓。

上图是高强度螺栓的工作原理

高强度螺栓主要分为两种类型：摩擦类型和压力类型。

高强度螺栓分为两种类型：扭曲 - 高强度螺栓和大型六角形高强度螺栓。

上面的图片是扭曲 - 切开高强度螺栓和大型六角形高强度螺栓

1）连接摩擦型高强度螺栓，并通过拧紧连接板层拧紧螺栓。在组件的喷砂处理后，生成锈表后，在砂粉处理后可以获得更大的摩擦系数以减少连接螺栓的数量。摩擦-Type高强度螺栓的孔直径应比标称直径D大1.5毫米。

2）轴承类型的高强度螺栓连接的连接是与摩擦力和组件螺栓中心的中心轴的压力同时传输应力。本质孔使用CNC钻探机钻孔和钻孔。

简而言之，摩擦-Type高强度螺栓和压力型高强度螺栓实际上是相同的螺栓。不同之处在于设计是否正在考虑湿滑。在设计中，摩擦型高强度螺栓摩擦表面不能滑动，螺钉不带剪切。一旦摩擦表面湿滑，就被认为可以达到破坏状态，这是相对成熟和可靠的。它也受剪切的影响，并最终摧毁了与普通螺栓相同的破坏（螺栓被切割或钢板被压碎）。

3）高六角形高强度螺栓，高强度螺栓，一个螺母和两个垫子，可以形成高强度螺栓连接。

上图是大六角形高强度螺栓和扭曲 - 高强度螺栓的芯片配置

在施工过程中，首先用粗螺栓修复结构。安装结构后，将粗螺栓用高强度螺栓和螺栓中部的初始扭曲代替。金属丝。

上图是不同长度的大六角形头的高强度螺栓连接

当将大型的六角形高强度螺栓连接到侧面安装时，应在螺栓的两侧添加垫子（图3A）。初始扭转值是最终扭矩值的50％，扭矩值等于最终扭矩值。最终扭曲值的计算公式为：tc = k*pc*d。公式中的TC是最终扭矩值N·M； K是扭矩系数； PC是施工前的力量，kN； D是高强度螺栓螺纹的直径，mm。插入扭矩扳手，每次使用之前都应进行扭矩校正。

上图是手动大型六角形扭矩扳手

上图是电力大六角形扭矩扳手

4）侵蚀 - 切开高强度螺栓，高强度螺栓，螺母和垫子，形成扭曲 - 切开高强度螺栓连接。

上图是一个扭曲 - 切口高强度螺栓

上图是扭曲 - 电扳手

上图是扭曲的原理 - 切割高强度螺栓安装

当扭曲 - 切割高强度螺栓连接到侧面安装时，只能将垫子（图3B）添加到螺母中（图3B）。初始天哥值的计算公式为：tc = 0.065*pc*d。公式中的TC是初始扭转扭矩值N·M； PC是用于施工的预识别力，kN； D是高强度螺栓螺纹的直径，mm。最后的扭曲被用来打破尾李子头。质量检查的重点应放在施工过程的监督和检查中。

（3）地球脚锚螺栓

地面脚踩螺栓，地面脚螺钉，地面脚等的地面脚锚螺栓，用于钢结构柱和混凝土基础的组件。通常由Q235和Q345圆形钢制成。

上图是不同类型的地面 - 脚锚固栓塞（锚板形式大于直径24mm）

在安装过程中，钢框架固定在脚锚居民上，并用绑定的钢笼安装，然后倒入混凝土。螺栓头应显示一定的混凝土表面。混凝土达到一定的强度后，安装钢支柱脚，最后在圆柱的底部灌浆。

上图是钢架固定脚锚固栓塞组

上图是地面脚锚固栓塞的示意图

上图是第二次灌浆之前的钢结构支柱的图片（用于保护橡胶夹克以保护锚螺栓顶部）

（4）化学锚固栓塞

化学锚螺栓是一种新型的紧密材料，由化学剂和金属棒体组成。它用于在构建的混凝土结构上安装其他结构的连接器。它可用于安装各种钢结构，窗帘墙和大理石树干构造。它也可用于设备安装，高速公路，桥梁护栏安装和建筑物加固。

上图是化学锚固栓塞的螺钉和药物

化学锚固栓塞是一种新型的锚固栓塞，在膨胀锚后出现。这是一种特殊的化学粘合剂。螺钉胶固定在混凝土底座的钻孔中，以实现固定部分锚的化合物。由于化学锚螺栓很大，因此可以用埋葬部件代替锚固剂。通常在建筑工地使用它来忘记安装钢结构嵌入的零件，但倒了混凝土。

上图是不同直径的化学锚螺栓承载能力（不同制造商的产品略有不同）

化学锚螺栓的施工步骤如下：

1）根据工程设计的要求，在基板中的相应位置（例如混凝土）中钻出孔。

2）使用冲击钻或水钻钻孔。

3）使用特殊的气缸，刷子或压缩空气机器清理钻孔中的灰尘。建议重复少于3次。孔中应该没有灰尘和明亮的水。

4）确保螺栓的表面干净，干燥，没有油。

5）确认异常现象，例如没有外观损伤和玻璃管锚轴包的药物固化。

6）使用电动钻石和特殊安装固定装置将螺钉强旋转插入孔的底部。不应采用影响。

7）当旋转到孔的底部或螺栓上时，立即停止旋转，卸下安装固定装置，并在凝胶完全凝固之前避免干扰。时间旋转会导致橡胶液体损失并影响锚。 （旋转时间不应超过30秒，速度不应小于300 rpm/cents，不超过750 rpm/cents，并且螺栓的进步速度约为2厘米/秒。不允许使用冲击方法。 ）

（5）肿胀螺栓

膨胀螺栓的效果与化学锚螺栓相同，用于锚定压力较小的设施。

上面不同规格的膨胀螺栓

混凝土结构的裂缝和容易裂缝的零件。同时，应根据计算的设计阻力选择，应选择由主要负载结构，重要管道和高速操作，高速操作和高振动设计采用的膨胀螺栓作为大级规格并设计防毛功率。

3.6.4螺栓的布置和结构要求

螺栓布置分为两种类型：侧面和错误：

零件 - 简单，整洁和紧凑的连接板尺寸，但组件的部分减弱了；

该柱 - 不牢固布置，所使用的连接板的大小很大，但是组件的部分被削弱；

（1）禁用要求

垂直力方向：为了防止螺栓的应力浓度，横截面削弱了太多，并且轴承能力降低。

平滑力的方向：为了防止板破裂或切割，端距离不能太小；

对于压缩组件：为了防止连接板鼓声，中等范围不应太大。

（2）结构要求

螺栓的边界和中端不应太大，以免安装板之间的板，而水分会侵入腐蚀性钢。

（3）施工要求

为了促进扳手拧紧螺母，螺栓的中间范围不应小于3DO；

根据上述要求，GB50017-2003“钢结构设计规范”给出了螺栓以允许允许的间距。

查看以前的课程，您可以单击下面的链接：

第1章钢结构概述

第2章铁结构材料

第3章钢结构的连接