#头号新车#一、普通螺栓钢结构普通螺栓连接是将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式(图3-2~图3-4)。
从连接的工作机理看,荷载是通过螺栓杆受剪、连接板孔壁承压来传递的。
这种连接螺栓和连接板孔壁之间有间隙,接头受力后会产生较大的滑移变形,因此一般受力较大的结构或承受动荷载的结构,当采用普通螺栓连接时,螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。
普通螺栓连接一般采用C级螺栓,习称粗制螺栓;较少情况下可采用质量要求较高的A、B级螺栓,习惯称精制螺栓。
精制螺栓连接是一种紧配合连接,即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2~0.5mm,有的要求螺栓孔径与螺栓直径相等,施工时需要强行打入。
精制螺栓连接加工费用高、施工难度大,工程上已极少使用,现已逐渐被高强度螺栓连接所替代。
1、普通螺栓种类(1)普通螺栓的材性螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.8、12.9十个等级,其中8.8级以上螺栓材质为经热处理(淬火、回火)的低碳合金钢或中碳钢,通称为高强度螺栓,8.8级以下(不含8.8级)通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成,分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。
例如性能等级4.6级的螺栓其含意为:第1部分数字(4.6中的“4”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100,第2部分数字(4.6中的“6”)为螺栓材质屈服比的10倍,两部分数字的乘积(4x6=24)为螺栓材质公称屈服点(N/mm2)的1/10。
普通螺栓各性能等级材性见表3-3。
(2)普通螺栓的规格普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等;按制作精度可分为A、B和C级3个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓,钢结构用连接螺栓,除特殊注明外,一般即为普通粗制C级螺栓。
(3)螺母(图3-5)钢结构常用的螺母,其公称高度h大于或等于08D(D为与其相匹配的螺栓直径),螺母强度设计应选用与之相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度。
当螺母拧紧到螺栓保证荷载时,必须不发生螺纹脱扣。
螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等,其中8级(含8级)以上螺母与高强度螺栓匹配,8级以下螺母与普通螺栓匹配。
(4)垫圈(图3-6)常用钢结构螺栓连接的垫圈,按形状及其使用功能可以分成以下几类。
圆平垫圈:一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面,用以增加螺栓头及螺母的支承面,同时防止被连接件表面损伤。
方型垫圈:一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下,用以增加支承面并遮盖较大螺栓孔眼。
斜垫圈:主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平,使螺母支承面垂直于螺杆,避免紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触。
弹簧垫圈(图3-7):防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动,依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面防止螺栓的松动,一般用于有动荷载(振动)或经常拆卸的结构连接处。
(5)普通螺栓的构造要求①螺栓的排列螺栓在构件上排列应简单、统一,整齐而紧凑,通常分为并列和错列两种形式(图3-8)。
并列比较简单整齐,所用连接板尺寸小,但由于螺栓孔的存在,对构件截面削弱较大。
错列可以减小螺栓孔对截面的削弱,但螺栓孔排列不如并列紧凑,连接板尺寸较大。
二、高强度螺栓1.高强度螺栓连接的分类高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种;按性能等级可分为8.8级、10.9级、12.9级等。
目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种,扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。
1.1 高强度螺栓的组成(1)大六角头高强度螺栓连接副。
大六角头高强度螺栓连接副含一个螺栓、一个螺母、两个垫圈(螺头和螺母两侧各一个垫圈),见图3-10,钢网架螺栓球节点用螺栓无平垫。
螺栓、螺母、垫卷在组成一个连接副时,其性能等级要匹配,表35列出了钢结构用大六角头高强度螺栓连接副匹配组合。
(2)扭剪型高强度螺栓连接副(图3-11)。
扭剪型高强度螺栓连接副含一个螺栓一个螺母、一个垫圈。
目前国内只有10.9级一个性能等级。
4.高强度螺栓摩擦面抗滑移系数高强度螺栓摩擦面抗滑移系数的大小与连接处构件接触面的处理方法和构件的钢号有关。
试验表明,此系数值有随连接构件接触面间的压紧力减小而降低的现象,故与物理学中的摩擦系数有区别。
国家规范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对干净轧制表面不作处理等,各种处理方法相应的μ值详见表3-10和表3-11。
螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法应符合表3-12中的规定。