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第三章 鋼結構的銜接
3.6 鋼結構螺栓的種類與結構
3.6.1鋼結構螺栓銜接概述
鋼結構螺栓銜接(bolt connecting for steel structure)，將兩個以上的鋼結構零部件或者構件用螺栓銜接成為一體的銜接方式。螺栓銜接是構件預裝以及結構裝置中***啰嗦的銜接方式。
上圖為梁柱節(jié)點全螺栓銜接
螺栓銜接在金屬結構裝置中***先運用。19世紀30年月前期，螺栓銜接逐步被鉚釘銜取代代，僅在構件組裝中作為臨時牢靠措施。20世紀50年月泛起了高強度螺栓銜接方式。高強度螺栓用中碳鋼或者中碳合金鋼制成，其強度比艱深螺栓高2～3倍。高強度螺栓銜接具備施工不便、牢靠堅貞等短處，60年月日后在一些冶金工場的鋼結構制作裝置中開始運用。
上圖為梁拼接的全螺栓銜接
3.6.2螺栓的規(guī)格
鋼結構中罕用的螺栓規(guī)格有M十二、M1六、M20、M2四、M30，M為螺栓符號，數(shù)字為公稱直徑。
螺栓遵照功能品級分3.六、4.六、4.八、5.六、5.八、6.八、8.八、9.八、10.九、12.9共十個品級，其中8.8級以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或者中碳鋼并經(jīng)由熱解決(淬火、回火)，通稱為高強度螺栓，8.8級如下（不含8.8級，精制艱深螺栓也包羅8.8級）通稱為艱深螺栓。下表為螺栓的功能品級及力學功能。
螺栓功能品級標號由兩全副數(shù)字組成，分說呈現(xiàn)螺栓的公稱抗拉強度以及材質(zhì)的屈強比。如功能品級分4.6級的螺栓其寄義為：******全副數(shù)字（4.6中的4）為螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度（N/妹妹2）的1/100，即呈現(xiàn)fu≥400N/妹妹2；第二全副數(shù)字（4.6中的6）為螺栓材質(zhì)的屈強比的10倍，即呈現(xiàn)fy/fu=0.6；兩全副數(shù)字的乘積（4×6=24）為螺栓材質(zhì)公稱屈服點（或者屈服強度）的（N/妹妹2）的1/10，即呈現(xiàn)fy≥240N/妹妹2。
鋼結構艱深螺栓按制作精度可分為A、B、C級三個品級。A、B級為精制螺栓，艱深用于機械產(chǎn)物，C級為粗制螺栓。除非凡詮釋外，鋼結構艱深螺栓艱深為艱深粗制C級螺栓，功能品級4.6級或者4.8級。
螺栓銜接的強度妄想值接管GB50017-2003《鋼結構妄想規(guī)范》表3.4.1-4 取值
3.6.3螺栓的分類
螺栓有良多叫法，螺釘、螺栓釘、規(guī)范件、緊固件等。
狹義上螺栓包羅艱深螺栓、高強螺栓、地腳錨栓、縮短螺栓、化學錨栓、螺釘、栓釘?shù)龋华M義上的螺栓分為艱深螺栓銜接以及高強度螺栓兩種。
（1） 艱深螺栓銜接
艱深螺栓按制作精度分粗制螺栓、精制螺栓。
艱深螺栓遵照方式可分為六角頭螺栓、雙頭螺栓、沉頭螺栓等；
上圖是沉頭螺栓
1）粗制螺栓
C級螺栓艱深為粗制螺栓，用碳素結構鋼制成，為使螺栓順遂地穿入螺孔，其孔徑應比螺栓公稱直徑d大1.0～2.0妹妹，為II類孔。螺栓孔距部署要便于扳手擰緊螺帽。當粗制螺栓用于柱、梁、屋架的構件銜接時，應接管加托板的銜接結構。此時螺栓處于受拉狀態(tài)，其剪力由托板負責(如下圖)。
粗制螺栓所用資料強度品級低，限度了其在結構銜接中的運用畛域，但在剪力較小的使命平臺次梁、墻皮梁、屋面梁及反對于、鉸接支座等的銜接中仍患上到寬泛運用。
上圖為艱深螺栓
粗制螺栓還寬泛用于廠房鋼結構的預拼裝、鉚接構件鉚接前的預緊固以及高強度螺栓銜接前的組裝以及裝置節(jié)點焊接前的臨時緊固等。粗制螺栓作為永遠牢靠螺栓運歷時，需在找正后將其擰緊并接管防松措施。
上圖為柱腳螺栓的雙螺母防松措施
2）精制螺栓
A級、B級螺栓為精制螺栓，孔艱深為Ⅰ類孔，其孔徑應比螺栓公稱直徑d大0.3～0.5妹妹。精制螺栓銜接用于一些每一每一拆裝以及無奈鉚接的結構銜接。精制螺栓艱深用于機械產(chǎn)物，修筑鋼結構中少少運用。
（2）高強度螺栓銜接
用高強度鋼制作的，概況需要施以較大預緊力的螺栓，皆可稱為高強度螺栓。高強度螺栓施加預拉力以及靠磨擦力傳遞外力。艱深螺栓銜接靠栓桿抗剪以及孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時產(chǎn)生預拉力很小，其影響可能輕忽不計，而高強螺栓除其資料強度很高之外，還給螺栓施加很大預拉力，使銜接構件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿偏差有很大磨擦力，而且預拉力、抗滑移系數(shù)以及鋼材種類都間接影響高強螺栓的承載力。
上圖是高強螺栓的使命道理
高強螺栓按其受力狀態(tài)主要分為：磨擦型以及承壓型兩種。
高強螺栓按施工工藝分為：扭剪型高強螺栓以及大六角高強螺栓兩種。
上圖是扭剪型高強螺栓以及大六角高強螺栓
1） 磨擦型高強螺栓銜接，靠螺栓緊固壓力使銜接板層貼緊后在鋼板打仗外表產(chǎn)生的磨擦力來傳遞外力。對于構件外表妨礙噴砂解決先天生赤銹面，可取患上較大的磨擦系數(shù)，削減銜接螺栓的數(shù)目。磨擦型高強度螺栓的孔徑應比螺栓公稱直徑d大1.5～2.0妹妹。
2） 承壓型高強度螺栓銜接，是使構件間產(chǎn)生的磨擦力以及螺栓中間軸剪切力與構件的承壓力同時浸染來傳遞應力的，其孔徑應比螺栓公稱直徑d大1.0～1.5妹妹。制孔接管數(shù)控鉆床鉆孔以及鉆模鉆孔等方式。
總之，磨擦型高強螺栓以及承壓型高強螺栓實際上是對于立種螺栓，區(qū)別之處在于妄想是否思考滑移。妄想上，磨擦型高強螺栓磨擦面不能滑動，螺桿不負責剪力，一旦磨擦面滑移，就覺患上達到妄想破損狀態(tài)，在技術上比照成熟、堅貞；承壓型高強螺栓磨擦面可能滑動，螺桿也負責剪力，***終破損與艱深螺栓破損相同（螺栓剪壞或者鋼板壓壞）。
3） 大六角高強螺栓，由一個高強度螺栓、一個螺母以及兩個墊圈可組成高強度螺栓銜接副。
上圖是大六角高強螺栓以及扭剪型高強螺栓的墊片配置裝備部署
施工時，先用粗制螺栓將結構臨時牢靠，待結構裝置找正后，再從螺栓群中部開始逐個將粗制螺栓換上高強度螺栓并妨礙初擰，初擰后再挨次妨礙復擰以及終擰。
上圖是區(qū)別長度的大六角頭高強度螺栓銜接副
妨礙大六角頭高強度螺栓銜接副裝置時，螺栓雙方應各加一個墊圈(圖3a)。初擰扭矩值為終擰扭矩值的50％，復擰扭矩值即是終擰扭矩值，終擰扭矩值合計公式為：Tc=K*Pc*d。式中Tc為終擰扭矩值，N·m；K為扭矩系數(shù)；Pc為施工預拉力，kN；d為高強度螺栓螺紋直徑，妹妹。施擰接管扭矩扳手，每一次運用前應妨礙扭矩校對于。
上圖是手動大六角頭扭矩扳手
上圖是電動大六角頭扭矩扳手
4） 扭剪型高強螺栓，一個高強度螺栓、一個螺母以及一個墊圈組成扭剪型高強螺栓銜接副。
上圖是扭剪型高強螺栓
上圖是扭剪型電動扳手
上圖是扭剪型高強螺栓裝置道理
妨礙扭剪型高強度螺栓銜接副裝置時，應僅在螺母一側(cè)加一個墊圈(圖3b)。初擰扭矩值合計公式為：Tc=0.065*Pc*d。式中Tc為初擰扭矩值，N·m；Pc為施工預拉力，kN；d為高強度螺栓螺紋直徑，妹妹。終擰接管專用扳手將尾部梅花頭擰斷為止。品質(zhì)魔難的重點應放在施工歷程的監(jiān)督魔難。
（3） 地腳錨栓
地腳錨栓又名地腳螺栓、地腳螺絲、地腳絲等，用于鋼結構柱腳與混凝土根基銜接的構件。艱深接管Q23五、Q345圓鋼制作。
上圖是區(qū)別種類的地腳錨栓（直徑大于24妹妹應接管錨板方式）
市面上各廠家生產(chǎn)的特殊倒錐錨栓品質(zhì)千差萬別，配備的化學膠粘劑質(zhì)量也參差不齊，如果不小心選用了不飽和樹脂生產(chǎn)的材料，會給幕墻系統(tǒng)安全帶來隱患。所以，我們要認真做好各種加固材料的挑選，從正規(guī)廠家采購，選用優(yōu)質(zhì)的特殊倒錐形化學錨栓為建筑幕墻安全保駕護航。
裝置時由鋼框牢靠地腳錨栓組，與綁扎鋼筋籠一起裝置，而后澆筑混凝土，螺栓頭應呈現(xiàn)混凝土面未必長度。待混凝土達到未必強度后，裝置鋼柱腳，***后柱底二次灌漿。
上圖是鋼框牢靠地腳錨栓組
上圖是地腳錨栓呈現(xiàn)圖
上圖是二次灌漿前鋼結構柱腳的圖片（為呵護錨栓頂不螺紋用橡皮套包裝）
（4） 化學錨栓
化學錨栓是一種新型的緊固資料，由化學藥劑與金屬桿體組成的。用于在已經(jīng)建成的混凝土結構上裝置其余結構的銜接件。可用于種種鋼結構、幕墻、大理石干掛施工中的后加埋件裝置，也可用于配置裝備部署裝置，公路、橋梁護欄裝置，修筑物加固刷新等場合。
上圖是化學錨栓的螺桿以及藥劑
化學錨栓是繼縮短錨栓之后泛起的一種新型錨栓，是經(jīng)由特制的化學粘接劑， 螺桿膠結牢靠于砼基材鉆孔中，以實現(xiàn)對于牢靠件錨固的復合件。因為化學錨栓的抗拔承載力較大，可替換埋件錨筋，罕用在施工現(xiàn)場淡忘裝置鋼結構預埋件但混凝土已經(jīng)澆筑實現(xiàn)，用后加的化學錨栓埋件來填補。
上圖是區(qū)別直徑的化學錨栓承載力（區(qū)別廠工業(yè)物略有差距）
化學錨栓的施工步驟如下：
1）依據(jù)工程妄想要求，在基材（如混凝土）中相應位置鉆孔，孔徑、孔深及螺栓直徑應由業(yè)余技術職員或者現(xiàn)場試驗判斷。
2）用攻擊鉆或者水鉆鉆孔。
3）用專用氣筒、毛刷或者縮短空氣機清理鉆孔中的灰塵，倡導重復妨礙良多于3次，孔內(nèi)不應有灰塵與明水。
4）保障螺栓外表清潔、去世板、無油圬。
5）確認玻璃管錨固包無詳情破損、藥劑凝聚等頗為征兆，將其圓頭朝外放入錨固孔并推至孔底。
6）運用電鉆及專用裝置夾具，將螺桿強力旋轉(zhuǎn)插入直至孔底，不應接管攻擊方式。
7）當旋至孔底或者螺栓上符號位置時，趕快停止旋轉(zhuǎn)，取下裝置夾具，凝膠后至殘缺固化前防御擾動。***時旋轉(zhuǎn)導致膠液消散，影響錨固力。（旋轉(zhuǎn)光陰不應***過30秒，轉(zhuǎn)速不應低于300轉(zhuǎn)/分，不大于750轉(zhuǎn)/分，螺栓增長速率約為2cm/秒，不應承接管攻擊方式。）
（5） 縮短螺栓
縮短螺栓的浸染與化學錨栓浸染相同，用于受力較小的錨固件。
上圖區(qū)別規(guī)格的縮短螺栓
混凝土結構有裂縫的部位以及簡略產(chǎn)生裂縫的部位，不患上接管縮短螺栓。同時，主要承重結構、緊張管道以及高速運行、負責攻擊荷載以及振動較大的妄想接管的縮短螺栓，應按合計的妄想抗拉力以及妄想抗剪力選用大一級的規(guī)格型號。
3.6.4螺栓的部署以及結構要求
螺栓部署分為并列以及錯列兩種：
并列——重大、劃一、渙散所用銜接板尺寸小，但構件截面削弱大；
錯列——部署不渙散，所用銜接板尺寸大，但構件截面削細小；
（1）受力要求
垂直受力偏差：為了防御螺栓應力會集相互影響、截面削弱過多而著落承載力，螺栓的邊距以及端距不能過小；
順力浸染偏差：為了防御板件被拉斷或者剪壞，端距不能過小；
對于受壓構件：為防御銜接板件發(fā)生鼓曲，中距不能太大。
（2）結構要求
螺栓的邊距以及中距不宜太大，省患上板件間貼合不密，潮氣侵入侵蝕鋼材。
（3）施工要求
為了便于扳手擰緊螺母，螺栓中距應不小于3do；
依據(jù)以上要求，GB50017-2003《鋼結構妄想規(guī)范》給定了螺栓的應承間距。
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******章 鋼結構概述
第二章 鋼結構的資料
第三章 鋼結構的銜接
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