高强度螺栓多用于桥梁、钢轨、高压及**高压设备的连接。这种螺栓的断裂多为脆性断裂。应用于**高压设备上的度螺栓,为了保证容器的密封,需要施以较大的预应力。
高强度螺栓:有效摩擦面间的静摩擦力被克服,两块钢板发生相对位移,设计考量上即为破坏。
高强度螺栓连接,摩擦力先承受剪力,当荷载到摩擦力不足以抵抗剪力,静摩擦力被克服,连接板发生相对滑移(极限状态)。但此时虽然破坏,但螺栓杆与连接板发生接触,依然可以利用其本身的弹塑性形变,承受剪力。
高强度螺栓的承载能力**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。适合用主梁,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。
普通螺栓与高强度螺栓区别
普通螺栓可重复使用,高强度螺栓不可重复使用。
高强度螺栓一般由高强钢材制成(45号钢(8.8s),20MmTiB(10.9S),是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。普通螺栓一般由普通钢材(Q235)制成,只需拧紧即可。
普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。高强度螺栓一般为8.8级和10.9级,其中10.9级居多。
普通螺栓的螺孔不一定比高强度螺栓大。实际上,普通螺栓螺孔比较小。
普通螺栓A、B级螺孔一般只比螺栓大0.3~0.5mm。C级螺孔一般比螺栓大1.0~1.5mm。
摩擦型高强度螺栓靠摩擦力传递荷载,所以螺杆与螺孔之差可达1.5~2.0mm。
承压型高强度螺栓传力特性是保证在正常使用情况下,剪力不**过摩擦力,与摩擦型高强度螺栓相同。当荷载再时,连接板间将发生相对滑移,连接依靠螺杆抗剪和孔壁承压来传力,与普通螺栓相同,所以螺杆与螺孔之差略小些,为1.0~1.5mm。
柱脚锚栓
锚栓没有等级,只有材料之分:Q235和Q345。建筑结构上用锚栓多的就是柱脚锚栓。
柱脚锚栓既不属于普通螺栓也不属于高强度螺栓。严格来说,它不属于螺栓。柱脚锚栓一般采用M20或M24。
柱脚锚栓的制造标准应该同普通螺栓的制造标准。柱脚锚栓埋入的长度应该与其与混凝土之间的摩擦力,还有就是锚栓的形式有关。
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。
膨胀螺栓和化学螺栓
不管是膨胀锚栓还是化学锚栓,均非标规范中的连接形式,应避免使用这类连接,尤其是重要的连接中。均应采用事先预埋件。
膨胀锚栓主要靠膨胀管的张开与砼产生摩擦力来抗拔的。抗拔力的大小与施工工艺关系较大,人为因素较大,抽检做抗拉实验也没用。
化学锚栓是采用打孔机打孔成型,然后灌入化学浆料,将栓杆放入,以成锚固作用。
膨胀螺栓和化学螺栓,其实都属于锚栓性质。在某些情况下,因为没有事先预埋,就需要用到膨胀螺栓或化学锚栓了。但这种情形应该在设计中努力避免。因为锚栓都应该预埋。例如柱脚锚栓。因为只有这样,才能保证佳的粘接和受力。而且事后打孔,常常会对砼中的受力钢筋以及砼本身造成损伤。
砼规范中,对于预埋在混凝土中的构件,都称之为预埋件。根据文件,膨胀螺栓不得用于幕墙。一般新建工程,严禁采用膨胀锚栓,都应该采用预埋。
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