应用广泛 西宁承压型高强度螺栓

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什么是高强度螺栓
高强度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直译为：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。
材料等级**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的强度，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。
正确理解“高强”，强在何处
按照G017，计算单个普通螺栓（B类）8.8级和高强度螺栓8.8级抗拉及抗剪强度。
通过计算我们可以看到，相同等级的情况下，普通螺栓的抗拉强度和抗剪强度的设计值都要**高强度螺栓。
那么高强度螺栓，“强”在哪里？
为回答这一个问题，必须从两种螺栓的设计工作状态入手，研究其弹塑性变形的规律，并理解到设计破坏时的极限状态。
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态
普通螺栓：螺杆本身发生**过设计允许的塑性变形，螺杆被剪坏。
普通螺栓连接，开始承受剪力前连接板间就会发生相对滑移，继而螺栓杆和连接板接触，发生弹塑性形变，承受剪力。

高强度螺栓在抗剪设计上根据设计要求分为：高强度螺栓承压型和高强度螺栓摩擦型。
摩擦型的承载能力取决于传力摩擦面的抗滑移系数和摩擦面数量，喷砂（丸）后生赤锈的摩擦系数高，但从实际操作来看受施工水平影响很大，很多监理单位都提出能否降低标准来确保工程质量。
承压型的承载能力取决于螺栓抗剪能力和栓杆承压能力的小值。在只有一个连接面的情况下，M16摩擦型抗剪承载力为21.6~45.0kN，而M16承压型抗剪承载力为 39.2~48.6 kN，性能要优于摩擦型。
在安装上，承压型工艺要简单一些，连接面仅需清除油污及浮锈。沿轴杆方向抗拉承载力，在钢结构规范中写的很有意思，摩擦型设计值等于0.8倍预拉力，承压型设计值等于螺杆有效面积乘以材料抗拉强度设计值，看起来似乎有很大区别，实际上两个值基本一致。
在同时承受剪力和杆轴方向拉力时，摩擦型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比加上螺杆承受轴力与受拉承载力应力比之和小于1.0，承压型要求是螺栓承受的剪力与受剪承载力之比的平方加上螺杆承受轴力与受拉承载力比的平方之和小于1.0，也就是说在同种荷载组合情况下，相同直径的承压型高强度螺栓在设计上的安全储备要**摩擦型高强度螺栓的。
考虑到在强震反复作用下，连接摩擦面可能会失效，这时候的抗剪承载力还是要取决于螺栓抗剪能力和板件承压能力，因此抗震规范规定了高强度螺栓极限受剪的承载力计算公式。
尽管承压型在设计数值上占有优势，但由于其属于剪压破坏型式，螺栓孔为类似普通螺栓的孔隙型螺栓孔，在承受荷载作用时的变形远大于摩擦型，所以高强度螺栓承压型主要用于非抗震构件连接、非承受动荷载构件连接、非反复作用构件连接。
这两种型式的正常使用极限状态也是有区别的：
摩擦型连接是指在荷载基本组合作用下连接摩擦面发生相对滑移；
承压型连接是指在荷载标准组合作用下连接件之间发生相对滑移；
普通螺栓
普通螺栓分A、B、C三种。前两种是精制螺栓，较少用。一般说的普通螺栓，均指C级普通螺栓。
在一些临时连接及需拆卸的连接中，常用到C级普通螺栓。建筑结构常用的普通螺栓有M16、M20、M24。某些机械工业粗制螺栓直径可能比较大，用途。

高强度螺栓
高强度螺栓的材料与普通螺栓不同。高强度螺栓一般用于连接。常用的有M16~M30。**大规格的高强度螺栓性能不稳定，应慎重使用。
建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强度螺栓连接。
工厂出厂的高强度螺栓并不分承压型还是摩擦型。
究竟是摩擦型高强度螺栓或者是承压型高强度螺栓？实际上是设计计算方法上有区别：
（1） 摩擦型高强度螺栓以板层间出现滑动作为承载能力极限状态。
（2）承压型高强度螺栓以板层间出现滑动作为正常使用极限状态，而以连接破坏作为承载能力极限状态。
摩擦型高强度螺栓并不能充分发挥螺栓的潜能。在实际应用中，对十分重要的结构或承受动力荷载的结构，尤其是荷载引起反向应力时，应该用摩擦型高强度螺拴，此时可把未发挥的螺栓潜能作为安全储备。除此以外的地方应采用承压型高强度螺栓连接以降低造价。

各类高强度螺栓的相应规范与验收方法
1、钢结构制作和安装单位应按《钢结构工程施工质量验收规范》按规定分别 进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验,现场处理的构件摩擦面 应单进行摩擦面抗滑移系数试验,其结果应符合设计要求。
检查数量:见《钢结构工程施工质量验收规范》
检验方法:检查摩擦面抗滑移系数试验报告和复验报告。
2、高强度大六角头螺栓连接副终拧完成lh后、48h内应进行终拧扭矩检查, 检查结果应符合《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
检查数量:按节点数抽查10%,且不应少于10个;每个被抽查节点按螺栓数 抽查10%,且不应少于两个。
检验方法:按《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
3、扭剪型高强度螺栓连接副终拧后,除因构造原因无法使用扳手终拧掉 梅花头之外,未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%。 对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副应采用扭矩法或转角法进行 终拧并作标记,且按二条的规定进行终拧扭矩检查。
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