高强度螺栓连接在钢结构安装中的应用与优势详解
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- 2025-02-17
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一种连接方法,用于连接两个以上的钢结构零件或螺栓固定的组件。螺栓连接是连接组件预安装和结构安装的最简单方法。
上图显示了梁和柱节点的完整螺栓连接
螺栓连接首先用于金属结构安装。在1830年代后期,螺栓连接逐渐被铆钉连接替换,仅用作组件组件中的临时固定度量。在1950年代,出现了高强度螺栓连接方法。高强度螺栓由中碳钢或中碳合金钢制成,其强度是普通螺栓的2至3倍。高强度的螺栓连接具有易于结构,安全性和可靠性的优势,并已开始在1960年代后的一些冶金工厂的钢结构制造和安装中使用。
上图显示了光束剪接的完整螺栓连接
1。螺栓分类
螺栓有很多名称,例如螺钉,螺栓钢结构 地脚螺栓,标准零件,紧固件等。螺栓是紧固件的一般术语。
从广义上讲,螺栓包括普通螺栓,高强度螺栓,锚锚,膨胀螺栓,化学锚等。狭窄意义上的螺栓分为两种类型:普通螺栓连接和高强度螺栓。
1.1普通螺栓连接主要分为厚的螺栓连接和精制螺栓连接。
普通螺栓可以根据其形式分为六角形螺栓,双头螺栓,倒置螺栓等。
上图是一个倒螺栓
根据生产精度,可以将其分为三个级别:A,B和C级A和B级是精制螺栓,C是粗螺栓。连接螺栓用于钢结构。除了特殊说明外,它们通常是普通的粗糙C.螺栓。
1.1.1粗螺栓由碳结构钢制成。为了使螺栓平滑渗透到螺丝孔中,它们的孔直径应比螺栓的名义直径D大1.0至2.0mm。应安排螺栓孔间距,以使扳手拧紧螺母。当使用粗螺栓连接柱,梁和屋顶结构的组件时,应使用带有托盘的连接结构。目前,螺栓处于拉伸状态,其剪切力由托盘(如下所示)承担。
用于粗螺栓的材料强度等级限制了其在结构连接中的使用范围,但是在工作平台的二次梁,壁梁,屋顶梁,支撑,支撑,铰接式支撑等连接中仍然可以获得它。广泛使用。
上图是普通螺栓
粗螺栓也通常用于预组装工厂钢结构钢结构 地脚螺栓,铆接前的铆接组件预触及,在高强度螺栓之前组装,并在安装节点的焊接之前进行临时拧紧。当使用厚螺栓作为永久固定螺栓时,必须在拉直后将其拧紧,并且必须采取反固定措施。
上图显示了圆柱螺栓的双螺母抗固定措施
1.1.2连接精制螺栓时,孔直径应与螺钉直径相同。当螺栓渗透到螺钉中时,必须严格要求螺钉的质量和螺钉的加工精度。精制的螺栓连接用于通常被拆卸并且无法铆接的结构连接。精制螺栓通常用于机械产品中,很少用于建筑钢结构。
1.2高强度螺栓连接
由高强度钢制成的螺栓或需要更大的预紧力可以称为高强度螺栓。高强度螺栓施加了支撑,并通过摩擦传递外力。普通的螺栓连接依靠螺栓杆剪切电阻和孔壁的压力轴承来传输剪切力。拧紧螺母时产生的张紧力很小,撞击可以忽略不计。除了其高材料强度外,高强度螺栓还向螺栓施加了大量螺栓。支撑力会导致连接构件之间的压力压力,从而导致垂直于螺钉方向的巨大摩擦。此外,自动化力,防滑系数和钢型直接影响高强度螺栓的轴承能力。
上图显示了高强度螺栓的工作原理
根据他们的应力条件,高强度螺栓主要分为两种类型:摩擦类型和压力类型。
根据施工过程,高强度螺栓分为两种类型:扭转剪切高强度螺栓和大型六角形高强度螺栓。
上图是扭转剪切型高强度螺栓和大六角形高强度螺栓
1.2.1摩擦类型的高强度螺栓连接,在钢板的接触表面上产生的摩擦是通过螺栓拧紧压力传输的,以使连接板层彼此接近。打磨组件的表面后,可以产生锈表,从而获得大量的摩擦系数并减少连接螺栓的数量。摩擦型高强度螺栓的孔直径应比螺栓标称直径D大1.5至2.0mm。
1.2.2承受压力的高强度螺栓连接是通过导致螺栓中心轴的组件和剪切力之间产生的摩擦力来传递应力,以及组件的轴承压力同时传递应力。孔直径应大于螺栓〜1.5mm的名义直径D。孔形成方法用于钻孔机器和钻孔钻孔。
简而言之,摩擦类型的高强度螺栓和压力类型的高强度螺栓实际上是相同的螺栓,但是设计是否考虑滑动。摩擦类型的高强度螺栓不得滑动,并且螺栓不具有剪切力。一旦滑行,该设计就被认为处于破坏状态,并且在技术中相对成熟。施压型高强度螺栓可以滑动,并且螺栓还具有剪切力,最终损伤等效于普通螺栓受损(螺栓剪切损伤或钢板损坏)。
1.2.3大型六边形高强度螺栓,由高强度螺栓,螺母和两个垫圈组成,可以形成高强度螺栓连接对。
上图显示了大六角形高强度螺栓和扭转剪力高强度螺栓的垫圈构型
在施工过程中,首先使用粗螺栓暂时修复结构。安装结构并进行拉直后,然后用螺栓中部的高强度螺栓替换粗螺栓,并执行初始扭曲。初始扭曲后,重复扭曲序列。和最后的扭曲。
上图是一对高强度螺栓连接对的大六角形头,不同的长度
安装大六角形头高强度螺栓连接对时,应将洗衣机添加到螺栓的每一侧(图3A)。初始扭矩值是最终扭矩值的50%,重复扭矩值等于最终扭矩值。最终扭矩值的计算公式为:tc = k*pc*d。其中TC是最终扭矩值,n·m; K是扭矩系数; PC是施工前张力,kN; D是高强度螺栓螺纹直径,mm。扭矩扳手用于拧紧,并且在每次使用前都应进行扭矩校正。
上图是电动大六角形扭矩扳手
1.2.4扭转剪切型高强度螺栓,高强度螺栓,螺母,螺母和洗衣机形成扭转剪切型高强度螺栓连接对。
上图是扭转剪切型高强度螺栓
上图是扭转刺激式电扳手
上图显示了高强度螺栓扭曲的安装原理
安装扭转剪切型高强度螺栓连接对时,只能将一个洗衣机添加到螺母的一侧(图3B)。初始扭转扭矩值的计算公式为:TC = 0.065*PC*d。其中tc是初始扭矩值,n·m; PC是施工前张力,kN; D是高强度螺栓螺纹直径,mm。最后的扭曲是由特殊的扳手制成的,直到尾梅花头被打破。质量检查的重点应放在监督和检查施工过程上。
1.3锚螺栓
锚螺栓也称为锚螺栓,锚螺钉,锚线等,用于连接钢结构柱脚和混凝土基础的组件。通常,它由Q235和Q345圆形钢制成。
上图显示了不同类型的锚锚螺栓(大于24mm的直径应以锚板的形式)
在安装过程中,锚螺栓组由钢架固定,并与绑定的钢笼一起安装,然后倒入混凝土。螺栓头应暴露于混凝土表面的一定长度。混凝土达到一定的强度后,安装钢柱脚,最后柱的底部是辅助灌浆。
上图显示了钢架固定锚螺栓套件
上图是锚螺栓的示意图
上图是二级灌浆之前的钢结构柱脚的图片(为了保护锚螺栓而无需穿线,用橡胶皮套包装)
1.4化学锚螺栓
化学锚螺栓是一种由化学试剂和金属棒组成的新型固定材料。用于在建筑混凝土结构上安装其他结构的连接器。它可用于在各种钢结构,窗帘墙,大理石干式结构中安装后部嵌入式零件,还可以用于设备安装,高速公路,桥梁护栏安装,建筑物加固和装修。
上图显示了化学锚的螺丝和试剂
化学锚螺栓是一种新型的锚螺栓,在膨胀锚螺栓后出现。它们是螺钉结合的,并将其固定在混凝土底物的钻孔中,以实现固定零件的锚固。由于化学锚螺栓具有较大的上拉轴承能力,因此可以更换嵌入式的锚肋。通常用来忘记在建筑工地安装钢结构嵌入的零件,但倒了混凝土。稍后添加的化学锚螺栓嵌入零件用于补救它。
上图显示了不同直径的化学锚螺栓的轴承能力(不同制造商的产品略有不同)
化学锚螺栓的施工步骤如下:
(1)。根据工程设计的要求,在基板的相应位置钻孔(例如混凝土)。孔直径,孔深度和螺栓直径应由专业和技术人员或现场测试确定。
(2)。用冲击钻或水钻钻孔。
(3)。使用特殊的气缸,刷子或压缩空气机清洁钻孔中的灰尘。建议至少重复3次,并且孔中不应有灰尘或透明的水。
(4)。确保螺栓的表面清洁,干燥和无油。
(5)。确保玻璃管锚袋没有异常现象,例如外观损伤或固化代理,将其圆头向外放入锚孔中,然后将其推到孔的底部。
(6)。使用电钻和特殊安装灯具将螺钉强行旋转直至孔的底部,不应使用撞击方法。
(7)。当旋转到孔的底部或螺栓上的标记位置时,立即停止旋转,卸下安装灯具,并避免在凝胶后干扰,直到完全固化为止。超时旋转会导致胶水的损失,从而影响锚定力。 (旋转时间不应超过30秒,速度不应低于300 rpm,不超过750 rpm,并且螺栓推进速度约为2厘米/秒,并且不允许使用冲击方法。)
1.5膨胀螺栓
膨胀螺栓的作用与化学锚的作用相同,用于应力较小的锚固。
上图中不同规格的扩展螺栓
膨胀螺栓不得用于存在裂缝和容易发生裂缝的部分。同时,应根据计算出的设计拉伸和设计剪切措施选择以高速运行并承受较大规格和型号的主负载结构,重要管道和设计的膨胀螺栓,并承受撞击负载和振动。反抗。
2螺栓物质和规格
钢结构中常用的螺栓规格包括M12,M16,M20,M24和M30。 m是螺栓符号,数字是标称直径。
上图显示了扭转剪切型高强度螺栓的尺寸图表
根据性能等级,将螺栓分为十个成绩:3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9和12.9。其中,高于8.8级的螺栓的材料是低碳合金钢或中碳钢,并且已进行热处理(淬火,回收。火),通常称为高强度螺栓,以及8.8级以下(不包括8.8级) )通常称为普通螺栓。
螺栓性能等级由数字的两个部分组成,表明螺栓的标称拉伸强度以及材料的产量和强度比。例如,性能等级为4.6的螺栓是:数字的第一部分(4.6中的“ 4”)是螺栓材料的标称拉伸强度(N/mm2)的1/100;数字的第二部分(“ 6 in 4.6”)是螺栓材料的产量和强度比的10倍;数字的两个部分(4×6 =“ 24”)的乘积是螺栓材料的标称屈服点(N/MM2)的1/10。
来自:钢结构设计
高强度螺栓钢结构安装
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