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普通螺栓和高强度螺栓紧固方法有区别吗?
作者:水泵 来源:水泵 发布时间:2020-03-18
       高强度螺栓是钢结构施工中普遍常见的施工要件,工人在使用普通螺栓和高强度螺栓时,紧固方法有区别吗,高强度螺栓和普通螺栓有什么不同呢;
一、普通螺栓与高强度螺栓对比
1、普通螺栓可重复使用,高强度螺栓不可重复使用。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、承压型高强度螺栓传力特性是保证在正常使用情况下,剪力不超过摩擦力,与摩擦型高强度螺栓相同。当荷载再增大时,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。
8、普通螺栓和高强度螺栓由于其设计的受力原理不同,其在施工检验方法上有极大的区别。
9、同等级普通螺栓各项机械性能要求均比高强度螺栓略高,但高强度螺栓较普通螺栓多一项冲击功的验收要求。
              螺栓
二、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。
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。
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。
          螺栓
三、高强度螺栓规格
   国内常用的高强度螺栓分为 ASTM 及 JIS 规格。通常用的 ASTM 高强度螺栓有 A325 及 A490 两种,具体使用情况如表一所示。
1、ASTM 高强度螺栓通用情况
   A325 螺栓主要成分为 TYPE1 及 TYPE3 两种,TYPE1 为一般结构用,如需要时可以热浸镀锌,耐候钢材应配合使用TYPE3螺栓,采用 TYPE3 螺栓时设计图上应特别标明,A325 螺栓的机械性。
2、ASTM高强度螺栓机械性能
   A490 螺栓的材料强度比 A325 高,但是 A490 螺栓不可热浸镀锌。A490 螺栓分为 3 种 TYPE 同样耐候钢材配合使用 TYPE3 型螺栓。A325 及 A490 螺栓标准直径以英尺为单位,以 1/8 英尺为单位增量,且皆介于 1 英尺至 1.5 英尺之间,以 1 英尺左右的直径较常用。
   有些特殊的情况,所需螺栓直径超过 1.5,此时可采用 A490 螺栓。A490 螺栓使用情况如表一所示,材料强度如表二所示。ASTM 高强度螺栓的螺头及螺帽皆为六角形头,其中螺帽必须为重型六角形螺帽。
  JIS规格的高强度螺栓分为六角螺栓头的 F 系列以及为减轻材料用量及美观需求而发展之圆螺栓头之 S 系列,圆螺栓头在安装后拆卸较困难。
3、JIS F10T圆头型扭矩控制高强度螺栓
    材料强度不同,F系列又分为 F8t、F10t 及 F11t 三种,s系列则分成 s8t 及 s10t 二种,其中 F11t 材质因品质较不易控制,仅部分制造商有制造生产资质,其材料强度如表三所示。
4、JIS 高强度螺栓材料强度
   JIS 螺栓直径以 mm 为单位,一般常用的直径规格在 12mm 至 24mm 之间。有过去的热浸镀锌经验可知,高强度螺栓在热浸镀锌前处理酸洗过程中会吸收氢氧,因此会产生延迟破坏现象,延迟破坏就是高强度螺栓紧固一段时间后发生突然断裂现象,这是因为金属结晶内蓄含的氢氧压力过大的结果。
四、螺栓紧固方法
   普通螺栓的紧固程度并无明确规定,锁紧时所施加的力一般只要连接紧密即可。但因锁紧时未施加拉力,因此容易出现螺帽松弛脱落现象,为防止松脱的方法可用弹簧垫圈或采用双螺帽的方法由外螺帽将内螺帽压紧以防止两螺帽同步旋转而松弛。
   采用双螺帽时内螺帽需使用重型六角螺帽,外螺帽可采用一般螺帽,一般高强度螺栓不论承载型的或者擦阻型因预紧后存在张力,此预紧力引致接触面正应力可产生抗扭转摩擦阻力,因而可使螺帽产生不松脱现象,所以不必附加防脱装置。
   但若是由于特殊用途(例如振动机械或者车体重要结构位置)必须采用特殊夹头来防止螺帽松动的情况,螺栓的夹头决定螺栓及螺牙长度或形式,以便用来防止松脱,螺帽夹紧装置详细信息见。
  高强度螺栓目前在汽车领域使用较为广泛,主要使用在汽车强度连接及其重要的部位,像汽车的轮毂等位置,为汽车的安全稳定行驶起到无可替代的作用。

 

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