摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓异同

二者在极限状态上的不同

在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力最为极限状态，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。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），被连接板件安弹性整体受力。

在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中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。

总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计时是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓可以承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪短或钢板孔壁受损）。

计算方法

高强螺栓摩擦型连接和承压型连接的区别是在设计时的极限状态不同，所以承受剪力或同时承受剪力和拉力时的计算公式也不同。

1.高强螺栓摩擦型连接

单独抗剪时的设计是以外剪力不超过摩擦力为准则，姑螺栓的抗剪承载力设计值为：

N v

b =0.9n

f

μP 其中0.9为抗剪系数；n

f

为传力摩擦面数目；μ为抗滑移系

数。

同时抗剪和抗拉时，其承载力按下式计算：

(N

v /N

v

b)+（N

t

/N b

t

）≤1 其中N

v

、N

t

——一个高强螺栓所承受的剪力、拉力；

N v b、N b

t

——一个高强螺栓受剪、受拉的承载力设计值。

承载力的计算与连接板厚度无关

2.高强螺栓承压型连接

单独抗剪承载力：

N b

vl =(n

v

πd/4)×f b

v

（螺栓杆的抗剪承载力）

N b

c =d×∑t×f b

c

（孔壁承压的设计值）

N v b=min（N b

vl

、N b

c

）

同时抗剪和抗拉的承载力：

（(N

v /N

vl

b)2+（N

t

/N b

t

）2）0.5≤1 Nv≤N b

c

/1.2

承载力的计算与连接板厚度有关

如图示，摩擦型连接的承载力可以表示为直线2和坐标轴围成的面积；而承压型连接可以表示为曲线1和直线2以及坐标轴围成的面积；而直线2和直线3以及坐标轴围成的面积表示高强螺栓承压型连接承载力低于高强螺栓摩擦型连接的承载力，这主要是由于连接板太薄造成的，所以在设计时应适当的加大连接板的

厚度，以避免这种情况出现。

使用要求

1.混合连接

承压型高强螺栓连接的构件间允许产生相对滑移，故不能用于和焊缝混合连接；摩擦型高强螺栓可以与焊缝共同受力。

2.承受动力荷载

摩擦型高强螺栓连接可以承受动力荷载，而承压型螺栓只能用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中，不能用在需要考虑疲劳或直接承受较大动力荷载的结构中。

3.摩擦面处理

受剪时，承压型高强螺栓在承载力极限状态下，是考虑螺杆承压。但在正常使用极限状态下则要求和摩擦型一样，是考虑摩擦力抵抗剪力。也就是说，承压型高强螺栓在受剪时，还是有摩擦面要求的。具体计算时，按剪力设计值来验算螺杆受剪，按剪力标准值来验算摩擦面。在其他条件相同情况下，承压型能承受的剪力比摩擦型大。

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）取消原规范“承压型高强度螺栓连接的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的1.3倍”的规定。原因在于此项规定是鉴于当时使用经验不足，从规范角度进行控制，使承压型连接在正常情况下（即荷载标准值作用下）不滑移。但国外标准并没有此规定，而承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力。

总之，摩擦型高强螺栓连接整体性和连接刚度好，变形小，受力可靠，耐疲劳。而承压型高强螺栓连接由于摩擦力被克服产生相对滑移后可以继续承载，所以设计承载力一般高于摩擦型，因而可节省螺栓用量。但与摩擦型相比，整体性和刚度较差，变形大，动力性能差，其实际强度储备小，只用于承受静力、间接动力或在结构中允许一定滑移变形的连接中。

高强螺栓摩擦型连接和承压型连接不是两个连接接头形式，而是同一个连接的两个不同阶段。对同一个高强度螺栓连接，承压型连接的承载力应该高于摩擦型连接的承载力，但在设计时需要考虑连接板厚度与螺栓直径的配套。

摩擦型连接和承压型连接在施工方面所使用的高强度螺栓连接副是相同的，

而且高强螺栓连接副的紧固方法和预拉力值的要求也相同。也就是说，设计时只确定高强度螺栓连接副的性能等级，如8.8级、10.9级等，施工单位可根据工程（节点构造）情况，施工经验及价格等因素自行采购不同类型的高强度螺栓连接副。（扭剪型高强度螺栓连接副和高强度大六角楼螺栓连接副）高强度螺栓承压型连接其连接钢板的螺栓孔径要比摩擦型更小些，主要是考虑控制承压型连接在接头滑移后的变形；二摩擦型连接不存在滑移问题，孔径可稍大一些，有利于安装方便。

由于允许接头滑移，承压型连接一般用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构中，特别是允许变形的结构构件；重要的结构或承受动力荷载的结构应采用摩擦型连接，但用来耗能的连接接头可采用承压型连接。

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）实施以后，承压型连接不再需要摩擦面抗滑移系数数值来进行连接设计。因此从施工角度，承压型连接可以不对摩擦面进行特殊要求处理（与表面除锈同处理即可），不再进行摩擦面抗滑移系数试验，从施工验收角度，承压型连接只比摩擦型连接减少了摩擦面抗滑移系数检验这一项内容，其余验收项目完全一致。