高强度螺栓的知识总结

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高强度螺栓

高强度螺栓

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工艺标准
1材料及主要机具:
1.1螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书,并应符合设计要求和国家标准的规定。
1.2高强螺栓入库应按规格分类存放,并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套,螺纹损伤时,不得使用。螺 栓、螺母、垫圈有锈蚀,应抽样检查紧固轴力,满足要求后方可使用。
螺栓等不得被泥土、油污粘染,保持洁净、干燥状态。必须按批号,同批内配套使用,不得混放、混用。
镍磷镀后处理包括驱氢、抛光两个主要工序。
①驱氢;按有关标准的规定,镀后驱氢温度为200±10℃,处理时间2h。200℃有利于消除氢脆,松弛内应力, 提高镀层与基体的结合力,改善镀层的耐腐蚀性能。
②抛光;抛光的螺栓外观光亮,但为更好地提高镀层质量,平整微小的痕迹,得到光亮似镜面的表面,需用 抛光机抛光镀层。
①螺栓的检查;目测检查螺栓表面质量,要求任何加工留下的毛刺必须去除,尖锐的棱角边缘须倒圆。 ②手工除油;保证基体表面无油渍。 ③浸泡除油;将螺栓放入碱水煮以去除表面油污。 ④酸洗;为防止碱性除油溶液污染闪镀镍镀槽,在闪镀镍前用酸洗液进行电活化处理。 ⑤电活化;用酸溶液进行电活化处理。 ⑥闪镀镍;对低合金钢都应该采用闪镀镍,以增加镀层与基体之间的结合强度。
高强度螺栓镍磷镀的工艺流程由三部分组成:
第一部分是前处理工序,包括高强度螺栓镀前的精度和外观检查、手工除油、浸泡除油、酸洗、电活化和闪 镀镍等工序;
第二部分化学镀镍处理工序;
第三部分是后处理工序,包括驱氢热处理、抛光和成品检查等工序。如下:
螺栓化学成分检查→螺栓镀前精度、外观检查→手工除油→外观检查→浸泡除油→热水洗→冷水洗→酸洗→ 冷水洗→电活化→冷水洗→闪镀镍→冷水洗→去离子水洗→化学镀镍→去离子水洗→冷水洗→驱氢→抛光→成品 检查。

高强度螺栓分类

高强度螺栓分类

高强度螺栓分类高强度螺栓是一种常用于工程建筑、桥梁、机械制造等领域的紧固件,其具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等优点。

根据不同的标准和用途,高强度螺栓可以分为多种类型。

下面将对高强度螺栓分类进行详细介绍。

一、按材料分类1.碳素钢高强度螺栓碳素钢高强度螺栓是指使用碳素钢制造的高强度紧固件。

这种材料的硬度较高,但同时也容易受到氧化和腐蚀的影响。

2.合金钢高强度螺栓合金钢高强度螺栓是指使用合金钢制造的紧固件。

这种材料具有更好的耐磨损性和抗氧化性能,因此在一些特殊环境中应用较多。

3.不锈钢高强度螺栓不锈钢高强度螺栓是指使用不锈钢制造的紧固件。

这种材料具有良好的耐腐蚀性能,适用于一些潮湿、腐蚀性较强的环境中。

二、按标准分类1. GB高强度螺栓GB高强度螺栓是指符合国家标准的高强度紧固件。

其规格和尺寸均有明确的标准要求,适用于各种工程领域。

2. DIN高强度螺栓DIN高强度螺栓是指符合德国标准的高强度紧固件。

其规格和尺寸也有明确的要求,广泛应用于欧洲地区。

3. ANSI高强度螺栓ANSI高强度螺栓是指符合美国标准的高强度紧固件。

与其他两种标准相比,其规格和尺寸要求相对宽松,适用范围也更广。

三、按牙型分类1.全牙型高强度螺栓全牙型高强度螺栓是指整个杆身都具有牙纹的紧固件。

其优点在于可以更好地抵抗振动力和剪切力,适用于一些需要承受大力量的场合。

2.半牙型高强度螺栓半牙型高强度螺栓是指只有部分杆身具有牙纹的紧固件。

其优点在于安装和拆卸较为方便,适用于一些需要频繁拆卸的场合。

3.无牙型高强度螺栓无牙型高强度螺栓是指杆身没有任何牙纹的紧固件。

其优点在于安装和拆卸非常方便,适用于一些需要经常更换的场合。

四、按形状分类1.六角头高强度螺栓六角头高强度螺栓是指头部为六角形状的紧固件。

这种形状可以更好地承受扭力,适用于需要经常拆卸和安装的场合。

2.圆头高强度螺栓圆头高强度螺栓是指头部为圆形状的紧固件。

这种形状可以更好地承受压力,适用于需要承受大力量的场合。

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识

以10.9级螺栓为例,最小抗拉强度为1040N/mm2,抗拉承载力设计值为1040*0.9*0.9*0.9*0.8/1.2=500N/mm2.
2。我国规范的承压型高强螺栓的抗拉承载力设计值也是按照0.8P确定的,但允许接触面滑移,此时受力状态和普通螺栓一样,承载力为螺栓本身的强度。承压型是当剪力超过摩擦力时,螺杆受剪破化或孔壁承压破坏为承载力极限状态。承压型高强螺栓虽然剪切变形比摩擦型大,但承载力高于摩擦型。
两者取小值,即178kN。
所以,
-- 如果采用我国规范的设计值,则保证了正常工作状态下(非地震时)整体结构较小的变形;
-- 如果采用DIN规范中的设计值,结构也是安全的(我们施工时仍会施加预紧力,保证接触面一定的摩擦力和整体结构小的变形,只是在地震时螺栓才发挥最大的作用,靠本身强度抵抗)。
高强螺栓就是高强度的螺栓,属于一种标准件.
高强螺栓主要应用在钢结构工程上,用来连接钢结构钢板的连接点.
高强螺栓的一个非常重要的特点就是限单次使用,一般用于永久连接,严禁重复使用!
高强螺栓分类:
按受力状态分为:摩擦型和承压型;
按施工工艺分为:扭剪型高强螺栓和大六角高强螺栓。
大六角螺栓
扭剪型高强螺栓 由一个螺栓,一个螺母,一个垫圈组成。
a. 在扭紧螺栓时扭矩使螺栓产生的剪应力将降低螺栓的承拉能力,故对材料抗拉强度除以系数1.2;
b.施工时为补偿预拉力的松弛要对螺栓超张拉5%~10%,故乘以系数0.9;
c.材料抗力的变异等影响,乘以系数0.9;
d.对抗拉强度引入附加安全系数0.9。
摩擦型是依靠被连接构件间的摩擦力传递阻力,以剪力等于摩擦力为承载力极限状态。为了避免当外力大于螺栓预拉力时,卸载后出现松弛现象,抗拉承载力设计值不得大于0.8P。

摩擦型高强度螺栓

摩擦型高强度螺栓

摩擦型高强度螺栓1. 引言螺栓作为机械连接元件的重要组成部分,在许多工程领域中起到至关重要的作用。

为了满足特定工程需求,工程师们不断探索新的螺栓设计和材料。

本文将介绍一种新型的螺栓——摩擦型高强度螺栓,重点探讨其设计原理、材料特性和应用领域。

2. 设计原理摩擦型高强度螺栓采用了一种独特的设计原理,即通过摩擦阻力来实现更高的螺栓强度。

传统螺栓的强度主要由材料强度决定,而摩擦型螺栓则通过增加螺栓与连接部件之间的摩擦力来提高强度。

具体来说,摩擦型高强度螺栓利用两个接触面之间的相对滑动生成摩擦力,这种摩擦力可以抵消由外部载荷引起的剪切力和拉伸力。

螺栓与连接部件之间的摩擦力越大,螺栓的强度就越高。

3. 材料特性摩擦型高强度螺栓通常采用高强度材料制造,以满足工程需求。

常见的材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等。

这些材料具有较高的抗拉强度和抗剪强度,同时具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

另外,摩擦型高强度螺栓还采用了特殊的涂层技术,如镀层和热处理等,以增加螺栓的摩擦系数和耐磨性。

通过合理选择材料和涂层,可以提高螺栓的使用寿命和可靠性。

4. 应用领域摩擦型高强度螺栓在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些典型的应用领域:4.1 结构工程摩擦型高强度螺栓可以用于各种结构工程中,如桥梁、建筑和大型设备等。

由于其较高的强度和可靠性,它可以提供优异的机械连接性能,并能够承受复杂的工程载荷。

4.2 汽车制造在汽车制造业中,摩擦型高强度螺栓经常用于连接车身和底盘等部件。

它可以提供稳固的连接,并能够抵抗车辆在行驶过程中产生的剧烈振动和冲击。

4.3 航空航天摩擦型高强度螺栓在航空航天领域中也有广泛的应用。

由于航空器对于连接件的要求非常严格,摩擦型螺栓的高强度和可靠性使其成为航空航天工程的理想选择。

5. 结论摩擦型高强度螺栓通过利用摩擦阻力实现更高的连接强度,是一种新型的螺栓设计。

它具有独特的设计原理和优异的材料特性,并在结构工程、汽车制造和航空航天等领域有广泛的应用。

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识高强度螺栓的知识高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副,一般不简称为高强螺栓。

根据安装特点分为:大六角头螺栓和扭剪型螺栓。

其中扭剪型只在10.9级中使用。

根据高强度螺栓的性能等级分为:8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。

8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为0.8;10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。

结构设计中高强度螺栓直径一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30,不过M22/M27为第二选择系列,正常情况下选用M16/M20 /M24/M30为主。

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最高,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最小值。

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,我一直不太明白规范为什么要这么写,采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值?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高于摩擦型高强度螺栓的。

高强度螺栓

高强度螺栓

一、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。

在日常沟通中,我们把它称为‘高强度螺栓’,仅仅是简略了‘摩擦’和‘预紧’。

但是,却造成了许多工程技术人员对高强度螺栓基本定义的误解。

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。

两者的本质区别为:是否施加预紧力,并利用静摩擦力抗剪。

二、为什么叫高强度螺栓按照GB50017,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设计值都要大于高强度螺栓。

那么,高强,高强!到底强在哪里了?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‘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如下图所示。

‘设计破坏’时的极限状态普通螺栓的‘设计破坏’:螺杆本身发生超过设计允许的塑性变形,或者直接被剪断。

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。

高强度螺栓的‘设计破坏’:被连接的两个零件之间静摩擦力被克服,两个接触面发生相对滑移,‘设计上’即认为破坏。

高强度螺栓连接,摩擦力首先承受剪力,当荷载增大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)。

请注意!此时虽然已被破坏,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。

误区二:高强度螺栓的承载能力高于普通螺栓,所以称为‘高强’?通过上面的计算,我们已经知道:高强度螺栓抗拉和抗剪的设计强度均低于普通螺栓。

高强的本质是: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。

因此,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能节省螺栓使用数量,但是其变形小,刚度大,安全储备高。

高强度螺栓的功能

高强度螺栓的功能

高强度螺栓的功能
高强度螺栓是用于连接和固定结构的紧固件,其功能包括:
1. 承受大力和扭矩:高强度螺栓可以承受高强度和大扭矩的作用,确保连接结构的牢固性和稳定性。

2. 抵御震动和冲击:高强度螺栓能够抵御震动和冲击,确保连接的不会松动或损坏。

3. 耐腐蚀和耐磨:高强度螺栓通常是由高品质的材料制成,具有耐腐蚀和耐磨性能,使其在恶劣环境下使用更加稳定和可靠。

4. 便于安装和维护:高强度螺栓安装简便,易于维护和更换,使得结构与构件的拆装更加方便和高效。

5. 安全性能优越:高强度螺栓的高强度和可靠性,使得其广泛应用于航空航天、汽车、机械、建筑等领域,并且在使用过程中无需担心安全隐患。

高强度螺栓基础知识及紧固方法

高强度螺栓基础知识及紧固方法

高强度螺栓基础知识及紧固方法高强度螺栓,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”“预紧”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。

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。

表一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 螺栓的机械性如表二所示。

高强度螺栓一建知识点

高强度螺栓一建知识点

高强度螺栓一建知识点高强度螺栓是一种经过特殊处理和设计的螺栓,用于连接各种结构件,具有承载能力高、连接可靠的特点。

它广泛应用于航空航天、高速铁路、大型桥梁和高层建筑等领域。

本文将介绍高强度螺栓的一些重要知识点。

一、高强度螺栓的材料选择高强度螺栓通常采用碳素结构钢或合金结构钢制造。

这些材料具有良好的强度和韧性,能够承受较大的力和扭矩。

常见的高强度螺栓材料有45号钢和40Cr钢,前者适用于静载荷,后者适用于动载荷。

二、高强度螺栓的标志和分类高强度螺栓通常根据其规格和强度等级进行标志和分类。

螺栓的标志包括直径、螺纹长度和螺栓等级等信息,如M20-8.8表示直径为20mm,强度等级为8.8。

高强度螺栓一般分为8.8级、10.9级和12.9级,数字越高代表强度越大。

根据使用环境和场合的不同,选择不同等级的高强度螺栓可以满足项目的要求。

三、高强度螺栓的连接方法高强度螺栓的连接方法包括预紧力法和防松锁紧法。

预紧力法是通过施加一定的预紧力使螺栓连接达到稳定状态,可防止松动和失效。

防松锁紧法包括使用弹簧垫圈、锁紧胶、止松螺帽等措施,能够有效防止螺栓在振动环境下松动。

四、高强度螺栓的紧固力计算高强度螺栓的紧固力计算是保证连接可靠的重要环节。

紧固力由直接拉力和摩擦力组成。

直接拉力是通过将螺栓拉伸到预定的紧固力大小来实现,摩擦力则是通过螺纹与螺母之间的摩擦力来保持连接的稳定。

在计算过程中,需要考虑摩擦系数以及松驰和损失等因素。

五、高强度螺栓的安装要点高强度螺栓的安装过程需要遵循一些重要原则。

首先,要严格按照设计要求选择适当的螺栓,并确保其质量符合标准。

其次,要正确使用扳手或扭力器进行螺栓的紧固,保证预紧力的准确施加。

此外,在安装过程中要注意调整螺栓的平直度和垂直度,避免因装配不当而影响连接的牢固性。

六、高强度螺栓的质量控制高强度螺栓的质量控制是保证连接安全性的重要保障。

在生产和销售过程中,需要严格按照国家标准的要求进行检测和评估。

高强螺栓知识

高强螺栓知识

高强度螺栓级别分类长度=连接板层总厚+紧固长度加长值+螺母公称厚度+垫圈个数*垫圈厚度+3*螺纹螺距高强螺栓就是高强度的螺栓,属于一种标准件.高强螺栓主要应用在钢结构工程上,用来连接钢结构钢板的连接点.高强螺栓分为扭剪型高强螺栓和大六角高强螺栓,大六角高强螺栓属于普通螺丝的高强度级,而扭剪型高强螺栓则是大六角高强螺栓的改进型,为了更好施工.高强螺栓的施工必须先初紧后终紧,初紧高强螺栓需用冲击型电动扳手或扭矩可调电动扳手;而终紧高强螺栓有严格的要求,终紧扭剪型高强螺栓必须用扭剪型电动扳手,终紧扭矩型高强螺栓必须用扭矩型电动扳手.大六角强螺栓由一个螺栓,一个螺母,两个垫圈组成。

扭剪型高强螺栓由一个螺栓,一个螺母,一个垫圈组成等级。

碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为:3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共10个性能等级。

不锈钢分为60,70,80( 奥氏体);50,70,80,110(马氏体);45,60(铁氏体)三类。

高强度螺栓连接具有安装简便、迅速、能装能拆和承压高、受力性能好、安全可靠等优点。

它的特点是:(1)改善结构受力情况。

采用摩擦型高强度螺栓连接所受的力靠钢板表面的磨擦力传递,传递力的面积大、应力集中现象得到改善,提高了构件的疲劳强度。

(2)螺栓用量少。

高强度螺栓承载能力大、一个直径d=22 mm的40硼钢高强度螺栓的承载能力为:而一个23 mm直径的普通铆钉的抗剪强度为:可见高强度螺栓的承载能力比铆钉高约18%、在受力相同的情况下,高强度螺栓的数量相对比铆钉数量少。

因此节点拼接板的几何尺寸就小,可以节省钢材。

(3)加快施工进度。

高强度螺栓施工简便,对于一个不熟悉高强度螺栓施工的工人,只要经过简单的培训,就可以上岗操作。

(4)在钢结构运输过程中不易松动,且在使用中减少维护工作量。

如果发生松动即可个别更换,不影响其周围螺栓的连接。

(5)施工劳动条件好,而且栓孔可在工厂一次成型,省去二次扩孔的工序。

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓的知识高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副,一般不简称为高强螺栓。

根据安装特点分为:大六角头螺栓和扭剪型螺栓。

其中扭剪型只在10.9级中使用。

根据高强度螺栓的性能等级分为:8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。

8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于8 00MPa,屈强比为0.8;10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。

结构设计中高强度螺栓直径一般有M16/M20/M22/M24/M27 /M30,不过M22/M27为第二选择系列,正常情况下选用M16/M2 0 /M24/M30为主。

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最高,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最小值。

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,我一直不太明白规为什么要这么写,采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值?在同时承受剪力和杆轴方向拉力时,摩擦型要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高于摩擦型高强度螺栓的。

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识DIN规范和中国规范中高强螺栓抗拉承载力存在巨大差异,原因如下:1。

我国的规范中,摩擦型高强螺栓安装时需要施加预拉力P,P=0.9某0.9某0.9某fu某Ae/1.2。

其中,fu是最小抗拉强度,Ae是螺栓有效面积。

高强螺栓的设计预拉力由材料强度和螺栓有效截面确定,并考虑了:a.在扭紧螺栓时扭矩使螺栓产生的剪应力将降低螺栓的承拉能力,故对材料抗拉强度除以系数1.2;b.施工时为补偿预拉力的松弛要对螺栓超张拉5%~10%,故乘以系数0.9;c.材料抗力的变异等影响,乘以系数0.9;d.对抗拉强度引入附加安全系数0.9。

摩擦型是依靠被连接构件间的摩擦力传递阻力,以剪力等于摩擦力为承载力极限状态。

为了避免当外力大于螺栓预拉力时,卸载后出现松弛现象,抗拉承载力设计值不得大于0.8P。

以10.9级螺栓为例,最小抗拉强度为1040N/mm2,抗拉承载力设计值为1040某0.9某0.9某0.9某0.8/1.2=500N/mm2.2。

我国规范的承压型高强螺栓的抗拉承载力设计值也是按照0.8P确定的,但允许接触面滑移,此时受力状态和普通螺栓一样,承载力为螺栓本身的强度。

承压型是当剪力超过摩擦力时,螺杆受剪破化或孔壁承压破坏为承载力极限状态。

承压型高强螺栓虽然剪切变形比摩擦型大,但承载力高于摩擦型。

这种螺栓不能用在承受动力荷载的结构中。

3。

根据DIN规范,在地震区不能使用摩擦型高强螺栓,所以是按照螺栓本身的强度设计的,只按材料分项系数和安全系数进行折减,高于我国的规范值。

以10.9级的M20高强螺栓为例,我国规范按预拉力控制,抗拉设计承载力为124kN;DIN规范按材料本身强度控制,为178kN。

计算过程如下:N<=314某900/1.1/1.1=234kN,其中314为截面积,900为屈服强度,1.1和1.1分别为附加安全系数和材料分项系数;N<=245某1000/1.25/1.1=178kN,其中245为净截面积,1000为最小抗拉强度,1.25和1.1分别为附加安全系数和材料分项系数;两者取小值,即178kN。

高强度螺栓

高强度螺栓
3.7
高强度螺栓连接的计算
高强螺栓是高强螺栓和配套螺母、 垫圈的合称,强度等级10.9h和8.8级。
特点:予拉力很大,依直径等级不同,可达80~ 355kN。 分类: 摩擦型——连接件间的剪力完全靠摩擦力传递。 以剪力等于摩擦力为设计极限状态。连接件间不允许 相互滑动,变形小,承载力小。工艺保证措施:喷砂, 连接板间摩擦力 使=0.3~0.55。
实际单个螺栓承受的内力 为:
N 1200 kN 100 kN N b V 111 .6kN (满足要求) n 12
(2)验算钢板强度 构件厚度t=16mm<2t1=20mm,故应验算构件截面。查表得 f=310N/mm2
构件得毛截面强度为
N 1200103 = 250N / mm2 f 310N / mm2 A 30016
(3)扭掉螺栓尾部梅花卡法
二、摩擦型高强螺栓的计算
1、单个高强螺栓抗剪承载力设计值 NV ——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 P——予拉力 ——抗滑移(摩擦)系数,见表3-4 nf——传力摩擦面数 0.9——螺栓受力非均匀系数
b
NV =0.9nfP
b
抗剪承载力由摩擦力确定。
摩擦面抗滑移系数值
安装前注意点:
• 清理接头摩擦面,不允许有毛刺、铁屑、油污、 焊接飞溅物,用钢丝刷延受力垂直方向除去浮 锈。 • 摩擦面应干燥,没有结露、积霜、积雪。 • 雨天不得进行安装。
二、高强度螺栓的检验
• 终拧检验 (一)扭剪型 外观全数检查 (二)大六角头 扭矩法: (1)将螺母退回600左右,用表盘式定扭扳手测定拧回至原来位 置时的扭矩值,若测定的扭矩值较施工扭矩值低10%以内即为 合格。 (2)用表盘式定扭扳手继续拧紧螺栓,测定螺母开始转动时的扭 矩值,若测定的扭矩值较施工扭矩值大10%以内即为合格。

工程技术知识:钢结构高强度螺栓的类型

工程技术知识:钢结构高强度螺栓的类型

工程技术知识:钢结构高强度螺栓的类型常用的高强度螺栓有大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓两种类型。

1、大六角头高强度螺栓:大六角头高强度螺栓的头部尺寸比普通六角头螺栓要大,可适应施加预拉力的工具及操作要求,同时也增大与连接板间的承压或摩擦面积。

大六角头高强度螺栓施加预拉力的工具有电动、风动扳手及人工特制扳手。

2、扭剪型高强度螺栓:扭剪型高强度螺栓的尾部连着一个梅花头,梅花头与螺栓尾部之间有一沟槽。

当用特制扳手拧螺母时,以梅花头作为反拧支点,终拧时梅花头沿沟槽被拧断,并以拧断为准表示已达到规定的预拉力值。

1。

对高强螺栓及理解

对高强螺栓及理解

对高强螺栓的理解这里只谈钢结构用高强螺栓。

一、高强螺栓的含义:高强螺栓就是相对普通螺栓而言强度比较高的一种螺栓。

是采用高强度钢经热处理而成,是一种标准件。

主要用在钢结构节点板的连接。

二、形式:高强螺栓一般是以“副”的形式存在。

所以叫“高强螺栓连接副”,也就是一副螺栓或一套螺栓,包括螺栓、螺母、垫圈。

三、分类:1、按受力状态分为:摩擦型和承压型[螺栓是一样的,并没有摩擦型和承压型螺栓之分,只是计算上的区别]2、按施工工艺分为:扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓3、按强度等级分为:8.8S、10.9S注解:①摩擦型:节点竖向荷载(剪力)全部由节点钢板间的摩擦力来承担。

板件接触面由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态,也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。

而且板件不会发生相对滑移变形(螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量),被连接板件按弹性整体受力。

②承压型:设计高强螺栓承压型连接时,允许外剪力超过最大摩擦力,这时被连接板件之间发生相对滑移变形,直到螺栓杆与孔壁接触,此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力,最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。

③扭剪型高强螺栓和大六角高强螺栓:形状、安装工具不一样,标准也不相同。

扭剪型高强螺栓标准是《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632-2008,大六角高强螺栓标准是GB/T1228-2006、GB/T1231-2006。

(螺母、垫圈分别是GB/T1229~1230)④螺栓的强度等级:分为8.8S和10.9S两个级别(其中:扭剪型高强螺栓只有10.9S级)。

其中数字的含义:小数点前面的数字:代表螺栓的抗拉强度的 1/100[“8”表示不低于800Mpa(计算取值830Mpa),“10”表示不低于1000Mpa(计算取值1040Mpa)];小数点后面的数字表示屈强比的10倍[“8”表示屈强比为0.8,“9”表示屈强比为0.9。

高强度螺栓基本知识

高强度螺栓基本知识

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根据安装特点分为:大六角头螺栓和扭剪型螺栓。

其中扭剪型只在10.9级中使用。

根据高强度螺栓的性能等级分为:8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。

8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为0.8;10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。

结构设计中高强度螺栓直径一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30,不过M22/M27为第二选择系列,正常情况下选用M16/M20 /M24/M30为主。

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最高,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最小值。

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 HYPERLINK"/xuanjiang" \t "_blank" 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,我一直不太明白 HYPERLINK "/xuanjiang" \t "_blank" 规范为什么要这么写,采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值?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高于摩擦型高强度螺栓的。

高强螺栓的分类及受力特点

高强螺栓的分类及受力特点

高强螺栓的分类及受力特点高强螺栓是一种具有高强度和高耐久性的连接元件,广泛应用于机械设备、建筑结构、桥梁、船舶和汽车等领域。

根据其用途和结构特点,高强螺栓可以分为以下几类:普通高强度螺栓、摩擦型高强度螺栓、预应力型高强度螺栓和锚固型高强度螺栓。

1. 普通高强度螺栓:普通高强度螺栓是一种常见的高强度连接元件,通常由碳素钢制成。

其主要特点是具有较高的抗拉强度和抗剪强度,适用于承受静载和动载的连接。

普通高强度螺栓受力特点主要表现在以下几个方面:(1)受力类型:普通高强度螺栓主要承受拉力和剪力,其连接性能主要由抗拉强度和抗剪强度决定。

(2)受力状态:普通高强度螺栓在受力过程中,螺栓杆身会发生拉伸变形,螺纹部分会发生剪切变形。

(3)失效形式:普通高强度螺栓的失效形式主要有断裂失效和滑移失效。

断裂失效通常发生在受拉部分,而滑移失效通常发生在受剪部分。

2. 摩擦型高强度螺栓:摩擦型高强度螺栓是一种利用摩擦力来传递剪力的连接元件。

它由螺栓本体、垫圈和摩擦片组成,通常用于连接钢结构中的梁柱节点。

摩擦型高强度螺栓的受力特点主要表现在以下几个方面:(1)受力类型:摩擦型高强度螺栓主要承受剪力,其连接性能主要由摩擦力决定。

(2)受力状态:摩擦型高强度螺栓在受力过程中,通过摩擦力将剪力传递给连接件,实现梁柱节点的稳定连接。

(3)失效形式:摩擦型高强度螺栓的失效形式主要有滑移失效和剪切失效。

滑移失效通常发生在接触面之间的摩擦片,剪切失效通常发生在螺栓本体。

3. 预应力型高强度螺栓:预应力型高强度螺栓是一种利用预应力来传递拉力的连接元件。

它由螺栓本体和拉杆组成,通常用于连接混凝土结构中的构件。

预应力型高强度螺栓的受力特点主要表现在以下几个方面:(1)受力类型:预应力型高强度螺栓主要承受拉力,其连接性能主要由预应力大小决定。

(2)受力状态:预应力型高强度螺栓在受力过程中,通过预应力将拉力传递给连接件,实现构件的稳定连接。

(3)失效形式:预应力型高强度螺栓的失效形式主要有断裂失效和滑移失效。

高强度螺栓

高强度螺栓

高强度螺栓高强度螺栓是一种重要的连接元件,广泛应用于工程领域。

其具有强度高、可靠性好的特点,适用于承受大扭矩和拉力的场合。

本文将详细介绍高强度螺栓的概念、结构、材料、制造工艺和应用领域,以及在实际应用中需要注意的问题。

一、概念高强度螺栓是指经过热处理或添加合金元素等工艺处理,使之具有较高强度的螺栓。

相比于普通螺栓,高强度螺栓能够承受更大的载荷和力矩,具有更高的抗拉强度和抗剪强度。

由于其特殊的结构和材料,高强度螺栓能够在各种恶劣环境和极端条件下保持可靠的连接。

二、结构和材料高强度螺栓通常由带有螺纹的柱形杆和螺母组成,其结构相对简单。

材料方面,常用的高强度螺栓材料有碳钢、合金钢和不锈钢等。

碳钢高强度螺栓一般采用40Cr、45Cr和SCM435等材料,具有较高的强度和良好的可加工性。

合金钢高强度螺栓中常用的材料有Cr-Mo合金钢和Cr-Ni-Mo-V合金钢等,具有更高的强度和抗腐蚀性能。

不锈钢高强度螺栓一般采用316L不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能和力学性能。

三、制造工艺高强度螺栓的制造工艺涉及多个步骤,其中包括材料预处理、冷镦、热处理、螺纹加工和表面处理等。

首先,需要对螺栓材料进行热处理,以提高其强度和韧性。

随后,经过冷镦工艺,将材料锻造成具有螺纹的柱形杆。

然后,进行螺纹加工,将螺栓杆的表面形成螺纹结构,使其与螺母能够紧密连接。

最后,进行表面处理,以增加高强度螺栓的抗腐蚀性能和表面硬度。

四、应用领域高强度螺栓广泛应用于工程领域的各个方面。

在建筑、桥梁和地铁等大型工程中,高强度螺栓被用于连接各种结构件,如钢梁、钢柱和梁柱连接节点等。

在机械设备和汽车制造等领域,高强度螺栓被用于连接各种部件,如发动机、变速箱和底盘等。

在电力设备和航空航天等行业,高强度螺栓被用于连接重要的设备和构件,以保证其安全可靠的运行。

五、注意事项在使用高强度螺栓时,需要注意以下几个问题。

首先,选择合适的型号和规格的高强度螺栓,根据实际载荷和力矩计算所需的螺栓强度等级。

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高强度螺栓的知识
高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副,一般不简称为高强螺栓。

根据安装特点分为:大六角头螺栓和扭剪型螺栓。

其中扭剪型只在10.9级中使用。

根据高强度螺栓的性能等级分为:8.8级和10.9级。

其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。

8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800M Pa,屈强比为0.8;10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。

结构设计中高强度螺栓直径一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30,不过M22/M27为第二选择系列,正常情况下选用M16/M20 /M24/M30为主。

高强度螺栓在抗剪设计上根据设计要求分为:高强度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最高,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能力的最小值。

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,我一直不太明白规范为什么要这么写,采用的都是同一种材料为何要用两种表达方式计算同一个数值?
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于受拉承载力应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高于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;
焊缝与螺栓知识
焊缝等级
1. 焊缝等级是施工验收等级,有三级。

三级最低,只要求外观检查和尺寸检查。

二级要求部分作超声波探伤检查。

一级最高,要求全部做探伤检查。

2. 对焊缝等级来说,原则是受拉等级高于受压,受动力的高于受静力的。

3. 对接焊缝一般需要做无损探伤(或部分需要)。

故一般对接焊缝的焊接等级为二级或一级,不小于二级。

4. 角焊缝没必要作无损探伤,故角焊缝为一级的话,就没有多少意义。

一般角焊缝为二级或三级。

5. 焊缝等级见钢规7.1.1条,注意条文解释。

普通螺栓
1. 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。

2. 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,用途特殊。

高强螺栓
3.高强螺栓的材料与普通螺栓不同。

高强螺栓一般用于永久连接。

常用的有M16~M30。

超大规格的高强螺栓性能不稳定,应慎重使用。

4.建筑结构的主构件的螺栓连接,一般均采用高强螺栓连接。

5.工厂出厂的高强螺栓并不分承压型还是摩擦型。

6. 究竟是摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓?实际上是设计计算方法上有区别:
(1)摩擦型高强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。

7.摩擦型高强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螺栓连接以降低造价。

普通螺栓与高强螺栓区别
8.普通螺栓可重复使用,高强螺栓不可重复使用。

9.高强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。

10.普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级,其中10.9级居多。

11.普通螺栓的螺孔不一定比高强螺栓大。

实际上,普通螺栓螺孔比较小。

12.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。

13.摩擦型高强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。

14.承压型高强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。

柱脚锚栓
19.锚栓没有等级,只有材料之分:Q235和Q345。

建筑结构上用锚栓最多的就是柱脚锚栓。

20.柱脚锚栓既不属于普通螺栓也不属于高强螺栓。

严格来说,它不属于螺栓。

柱脚锚栓一般采用M20或M24。

21. 柱脚锚栓的制造标准应该同普通螺栓的制造标准。

柱脚锚栓买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。

膨胀螺栓和化学螺栓
22.不管是膨胀锚栓还是化学锚栓,均非国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。

23.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。

24.化学锚栓是采用打孔机打孔成型,将栓杆放入,然后灌入化学浆料以成锚固作用。

常见的如慧鱼、喜力得等品牌。

25.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,才能保证最佳的粘接和受力。

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。

26.砼规中,对于预埋在混凝土中的构件,都称之为预埋件。

根据建设部文件,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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