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什么是高强度螺栓?

2020-01-08    作者:未知    来源:网络文摘

    高强螺栓的形状、连接构造与普通螺栓基本相同,两者的主要区别是:普通螺栓连接依靠杆身承压和抗剪来传递剪力,在扭紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小,其影响不予考虑;高强螺栓连接的工作原理是有意给螺栓施加很大的预拉力,使被连接件接触面之间产生挤压l,因而垂直于螺杆方向有很大摩擦力,依靠这种摩擦力来传递连接剪力。高强螺栓的预拉力是通过扭紧螺帽实现的,普通高强螺栓一般采用扭矩法、转角法。扭剪型高强螺栓则采用扭断螺栓尾部以控制预拉力。

    高强螺栓连接的螺栓采用10.9S级或8.8S级优质合金结构钢并经过热处理制作而成,高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.5~2.0mm;承压型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.0~1.5mm。

    高强度螺栓英文是High-Strength Friction Grip Bolt,直译为:高强度摩擦预紧螺栓,英文简称:HSFG。可见,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简称。在日常沟通中,仅仅是简略了“摩擦(Friction)”“预紧(Grip)”两个词,却造成了许多工程技术人员对高强度螺栓基本定义的理解,产生了误区。

什么是高强度螺栓?

误区一:材料等级超过8.8级的螺栓,就是“高强度螺栓”?

    高强度螺栓和普通螺栓的核心区别并不在于使用材料p强度,而是受力的形式。本质是是否施加预紧力,并利用静摩擦力抗剪。

    实际上在英标规范,美标规范中提到的高强度螺栓(HSFG BOLT)只有8.8级和10.9级两种(BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490),而普通螺栓却有包含有4.6,5.6,8.8,10.9,12.9等(BS 3692 11款表2);由此可见,材料强度高低并不是区别高强度螺栓与普通螺栓的关键。


误区二:高强度螺栓的承载能力高于普通螺栓,是为“高强”?

    由单个螺栓的计算可知,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:正常工作时,节点不允许发生任何相对滑移,即:弹塑性变形小,节点刚度大。

    可见:在给定设计节点荷载的情况下,用高强度螺栓设计的节点并不一定能节省螺栓使用数量,但是其变形小,刚度大,安全储备高。适合用主龋等要求节点刚度较大的位置,符合“强节点,弱杆件”的基本抗震设计原理。

    高强度螺栓之强,并非在于其本身的承载能力设计值,而是表现于其设计节点的刚度大,安全性能高,抗破坏的能力强。

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