高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别
摩擦型与承压型高强度螺栓连接的主要区别
摩擦型与承压型高强度螺栓连接的主要区别摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓是常见的连接元件,它们在工程领域中扮演着重要的角色。
虽然它们都属于高强度螺栓,但在连接原理和适用范围上存在一些区别。
摩擦型高强度螺栓是通过摩擦力来实现连接的。
它由两个部分组成:摩擦型螺栓和摩擦型螺母。
在连接过程中,通过预紧力使螺栓和螺母产生摩擦力,从而实现连接。
摩擦型高强度螺栓适用于需要频繁拆卸和重复使用的场合,例如机械设备的组装和拆卸。
而承压型高强度螺栓是通过预应力来实现连接的。
它由螺栓、螺母和垫圈组成。
在连接过程中,通过给螺栓施加一定的预紧力,使螺栓产生张力,从而实现连接。
承压型高强度螺栓适用于需要较高的连接强度和密封性的场合,例如桥梁、压力容器和管道等。
摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓在连接原理上存在一些差异。
摩擦型高强度螺栓是通过摩擦力来抵抗外部载荷的,而承压型高强度螺栓则是通过预应力来抵抗外部载荷的。
摩擦型高强度螺栓的连接强度主要取决于摩擦力的大小,而承压型高强度螺栓的连接强度主要取决于预应力的大小。
摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓在安装和拆卸的方法上也有所不同。
摩擦型高强度螺栓的安装和拆卸相对简单,只需通过调节螺母的力矩来实现。
而承压型高强度螺栓的安装和拆卸相对复杂,需要使用专用的液压工具来施加和释放预应力。
在选择使用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓时,需要考虑具体的工程要求。
如果需要频繁拆卸和重复使用,可以选择摩擦型高强度螺栓;如果需要较高的连接强度和密封性,可以选择承压型高强度螺栓。
此外,还需要考虑工程的环境条件、载荷要求、安装和拆卸的便捷性等因素。
摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓在连接原理、适用范围和安装拆卸方法上存在一些区别。
正确选择适合的连接方式,对于确保工程的安全性和可靠性具有重要意义。
高强螺栓摩擦型和承压型对比
摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓的对比与比较我公司自2004年制造电站钢结构以来,承接了各类型的电厂和空冷项目,由于工程设计分别为西北电力设计院、华北电力设计院、东北电力设计院、西南电力设计院、广东电力设计院、SPX和GEA公司等,各公司的设计理念不尽相同,其结构形式上有较大差异。
但是,从整体的结构而言,也具有共性和特点。
几年来,在图纸深化,工厂制造和工地安装过程中,我公司做了一些经验总结,更好地为电力事业服务,故在2006年11月召开“电站空冷平台钢结构”会议,取得了一定效果。
其中就有关于螺栓形式的讨论,目前情况是:热浸锌防腐的构件大都采用承压型螺栓, 采用涂料喷涂防腐形式的构件依据设计院的结构设计理念,或采用摩擦型或采用承压型,以摩擦型居多。
因热浸锌构件目前尚无可靠工艺处理其摩擦面,也有过热浸锌采用摩擦型高强螺栓后最终效果并不理想的工程实例。
这也是目前国内热浸锌防腐的空冷结构基本上都是采用承压型高强螺栓的原因之一,以下附上摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓特点的一些阐述:一、摩擦型高强度螺栓和承压型高强螺栓的对比与比较:钢结构的连接节点采用10.9级高强度螺栓连接副,直径M16、M20、M22、M24、M27和M30。
根据国标GB 50017—2003 钢结构设计规范和JGJ 82—91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程的要求对孔群的行距、节点、边距、端距和孔径有明确规定。
但本文对各工程的结构尺寸不作对比介绍,仅对摩擦型和承压型的承载力作计算比较。
1.高强度螺栓受力对比:1)摩擦型——靠被连接板件间的摩擦阻力,以静摩擦阻力被克服作为连接承载力的极限状态。
2)承压型——靠被连接板件间的摩擦阻力和栓杆共同传力,以栓杆被剪坏或被压(承压)坏为承载力的极限。
2. 摩擦面的抗滑移系数μ对比:杆件连接处的接触面处理方法有喷砂、喷砂后涂无机富锌漆,抛丸和用钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面等工艺。
Q235钢μ=0.3~0.45;Q345钢μ=0.35~0.5。
关于承压型与摩擦型高强螺栓的理解
1、工厂生产的高强螺栓无承压型和摩擦型之分,本质上只有性能等级的区别(分为8.8级和10.9级),并且每个高强螺栓在施加预拉力时也没有摩擦型和承压型之分,在施工方面所使用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头螺栓连接副)是相同的;2、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。
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。
3、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。
摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓,只不过是设计是否考虑滑移。
摩擦型高强螺栓绝对不能滑动,螺栓不承受剪力,一旦滑移,设计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,螺栓也承受剪力,最终破坏相当于普通螺栓破坏(螺栓剪坏或钢板压坏)。
4、高强度螺栓承压型连接其连接钢板的孔径(d+1.0~1.5mm,d为螺栓公称直径)要比摩擦型(d+1.5~2.0mm)更小,主要是考虑控制承压型连接在接头滑移后的变形,而摩擦型连接不存在接头滑移问题,孔径可以稍大一些,有利于安装方便。
5、由于允许接头滑移,承压型连接一般应用于承受静力荷载和间接动力荷载的结构中,特别是允许变形的结构构件,不宜用于承受反向内力的连接;同种荷载组合情况下,直径相同的高强螺栓,承压型比摩擦型的安全储备低,重要的结构或直接承受动力荷载的结构及荷载引起反向内力地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。
6、摩擦型高强螺栓的承载能力主要取决于传力摩擦在数量及传力摩擦面的抗滑移系数;承压型高强螺栓的承载力主要取决于螺栓的抗剪能力与构件承压能力的较小值;7、承压型高强螺栓对摩擦面处理相对简单,只需清除油污及浮锈;8、承压型高强螺栓节省螺栓,承载力高于摩擦型(位移螺栓产生滑移之后);9、承压型螺栓计算同普通螺栓,但需注意当剪切面在螺纹处时,其有剪承载力设计值应按螺栓螺纹处的有效面积计算。
摩擦型与承压型高强度螺栓连接的主要区别
摩擦型与承压型高强度螺栓连接的主要区别摩擦型和承压型高强度螺栓连接是常用的连接方式,它们具有一些不同之处。
本文将从结构特点、适用范围、安装要求和工作原理等方面对两种连接方式进行比较。
一、结构特点1. 摩擦型高强度螺栓连接:摩擦型高强度螺栓连接是通过螺栓的拉伸力和摩擦力来实现连接的。
其结构包括螺栓、螺母和摩擦片。
螺栓和螺母通常采用高强度材料制造,摩擦片通常采用钢材或其他摩擦系数较大的材料。
2. 承压型高强度螺栓连接:承压型高强度螺栓连接是通过螺栓的拉伸力和螺栓与连接件的压力来实现连接的。
其结构包括螺栓、螺母和垫圈。
螺栓和螺母通常采用高强度材料制造,垫圈通常采用弹性材料。
二、适用范围1. 摩擦型高强度螺栓连接:摩擦型高强度螺栓连接适用于需要快速拆卸和连接的场合。
它具有拆卸方便、可重复使用的特点,适用于一些需要经常拆卸的设备和结构。
2. 承压型高强度螺栓连接:承压型高强度螺栓连接适用于需要长期稳定连接的场合。
它具有连接牢固、抗震动和抗疲劳的特点,适用于一些需要长期运行的设备和结构。
三、安装要求1. 摩擦型高强度螺栓连接:安装时需控制螺栓的预紧力,以达到预期的摩擦力。
通常需要使用扭矩扳手或液压扳手进行控制,确保螺栓的预紧力达到要求。
2. 承压型高强度螺栓连接:安装时需控制螺栓的预紧力和垫圈的压力,以达到预期的连接效果。
通常需要使用扭矩扳手或液压扳手进行控制,确保螺栓的预紧力和垫圈的压力达到要求。
四、工作原理1. 摩擦型高强度螺栓连接:在工作过程中,螺栓受到拉伸力和摩擦力的作用,将连接件固定在一起。
摩擦力越大,连接越牢固。
2. 承压型高强度螺栓连接:在工作过程中,螺栓受到拉伸力和连接件的压力的作用,将连接件固定在一起。
连接件的压力越大,连接越牢固。
摩擦型和承压型高强度螺栓连接在结构特点、适用范围、安装要求和工作原理等方面存在一些区别。
根据实际需要,选择合适的连接方式可以确保连接的牢固性和可靠性。
在实际应用中,需要根据具体情况进行选择,并按照相关标准和规范进行安装和使用,以确保连接的质量和安全。
3.8 高强度螺栓连接的性能和计算
N tb = 0.8 P
4.摩擦型高强度螺栓同时承受剪力和外拉力的连接
b NV = 0.9n f µ ( P − 1.25 N t )
5.承压型高强度螺栓同时承受剪力和外拉力的连接
NV b N V Nt + b ≤1 N t
2 2
NV ≤ N cb / 1.2
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.8 高强度螺栓连接的性能和计算
3
扭剪法是采用扭剪型高强度螺栓,该螺栓尾部设有梅花头,拧 紧螺帽时,靠拧断螺栓梅花头切口处截面来控制预拉力值。 高强度螺栓的设计预拉力值由材料的强度和螺栓的有效截面面 积确定,并且考虑了施工时为补偿预拉力的松弛对螺栓超张拉 5%~10%,因此乘以系数0.9;还考虑了料抗力的变异等影响, 再乘以系数0.9;还有一个0.9是由于以抗拉强度为准引入的附 加安全系数。在拧紧螺栓时扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓 的承拉能力,所以对材料抗拉屈服强度除以系数1.2。 高强度螺栓预拉力设计值为:
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.8 高强度螺栓连接一般采用Ⅱ类钻孔,孔径比螺栓杆公称直径 大1.5~2mm(摩擦型)或1~1.5mm(承压型)。 2.高强度螺栓的预拉力 高强度螺栓的预拉力,是通过拧紧螺母实现的。拧紧方法分 扭矩法、转角法和扭剪法。扭矩法是使用可直接显示扭矩或 可控制扭矩的特制定扭矩扳手,利用事先测定的扭矩与螺栓 预拉力的对应关系施加扭矩,使之达到预定的预拉力。 扭角法是先用扳手将螺母初拧到一定扭矩(该扭矩值由试验 决),然后再复拧一次,复拧的控制扭矩与初拧扭矩相同, 终拧时将螺母再转动一个角度,螺栓即可达到预定的预拉力 值。终拧的角度由试验和计算得出。
0.9 × 0.9 × 0.9 P= Ae f u 1.2
高强螺栓连接
1 高强螺栓选定: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*螺纹螺距高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大.普通螺栓的材料是Q235(即A3)制造的.高强度螺栓的材料35#钢或其它优质材料,制成后进行热处理,提高了强度.两者的区别是材料强度的不同.从原材料看:高强度螺栓采用高强度材料制造。
高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用 45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。
普通螺栓常用Q235钢制造。
从强度等级上看:高强螺栓,使用日益广泛。
常用8.8s和10.9s两个强度等级,其中10.9级居多。
普通螺栓强度等级要低,一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
从受力特点来看:高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。
普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,拧紧螺帽时产生预拉力很小,其影响可以忽略不计,而高强螺栓除了其材料强度很高之外,还给螺栓施加很大预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力,而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。
根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。
高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。
高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别:高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。
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。
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。
高强度螺栓连接
或者满足:
三、承压型高强度螺栓
1)承压型高强度螺栓的抗剪承载力设计值 承压型高强度螺栓的抗剪承载力设计值与普通螺 栓计算相同,分螺栓杆抗剪和孔壁承压两部分。
为防止承压型高强螺栓受剪变形过大,所受剪力 不得大于按摩擦型高强度螺栓计算的抗剪承载力 的1.3倍。 所以一个承受剪力的承压型高强度螺栓需满足:
接时,其拼接件宜采用钢板。以使被连接部 分能紧密贴合,保证预拉力的建立。
(2)在高强度螺栓连接范围内,构件接 触面的处理方法应在施工图中说明。
(3要求,构造上除连接板 的边、端距≥1.5d0外其它同普通螺栓。
二、摩擦型高强螺栓连接计算
1)摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值
• 3、高强度螺栓群偏心受拉
由于高强度螺栓偏心受拉时,螺拉的最 大拉力不得超过0.8P,能够保证板层之间始 终保持紧密贴合,端板不会拉开,故摩擦型 连接高强度螺栓和承压型连接高强度螺栓均 可按普通螺栓小偏心受拉计算,即:
• 高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作
用 1、摩擦型连接的计算
图3.6.4所示为摩擦型连接高强度螺栓承受拉力、 弯矩和剪力共同作用时的情况。由于螺栓连接板层间 的压紧力和接触面的抗滑移系数,随外拉力的增加而 减小。已知摩擦型连接高强度螺栓承受剪力和拉力联 合作用时,螺栓的承载力设计值应符合相关方程:
• 摩擦型高强螺栓的连接较承压型高强螺栓的变形小,承
载力低,耐疲劳、抗动力荷载性能好。而承压型高强螺 栓连接承载力高,但抗剪变形大,所以一般仅用于承受 静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接。
• 材料
高强度螺栓常用钢材有优质碳素钢 中的35号钢、45号钢,合金钢中的20 锰钛硼钢等。制成的螺栓有8.8级和 10.9级。 8.8级为
高强螺栓的连接方式主要有哪些
( 1 )摩擦型连接:摩擦型高强螺栓是一般常说的高强螺栓,基于高强螺栓紧固时产生的强大夹紧力来压紧钢板束,依靠接触面间产生的抗剪摩擦力传递与螺栓垂直方向应力的连接方法。
( 2 )承压型连接:是在螺栓拧紧后所产生的抗滑移力及螺栓杆在螺孔内和连接钢板间产生的承压力来传递应力的一种连接方法。
( 3 )张拉型连接:接头在螺栓拧紧后,钢板间产生的压力使雳板层处于密贴状态,螺栓在轴向拉力作用下,板层间的压力减少,外力完成由螺栓承担。
当外力作用超过螺拴的预拉力时,板层间就互相离开,发生离间时的荷载叫做离间荷载,张拉连接其外力应小于离间荷载。
( 4 )混合连接和并用连接:在高强螺栓的接头中,同时有几种方法承受外力,这些连接中有高强螺栓的摩擦型连接和承压型连接并用;有高强螺栓连接和焊接混用;有高强螺栓和铆钉并用等,混合连接时,一个接头中儿种外力由各自的连接分别承受;并用连接时,一个接头中几种连接承受一种外力。
扩展资料:高强螺栓生产:高强螺栓所选用的线材是45号钢等等,对于该螺丝进行热处理的时候是采用C1035进行加硬处理的,这种加硬处理的方法一般可以达到22--32HRC这种高强度。
对于这种高强螺栓8.8级对应8级螺母,10.9级对应10级螺母。
很多人都是会问为什么螺母的使用比螺丝的硬度低呢?这个是有原因的,在使用的过程中,为了能够保护高强螺栓,延长使用寿命,在不断拆卸的过程中肯定是会有一定的磨损的,当8级螺母的硬度比较低,这样就能够有效的保护到螺丝,在对于这类紧固件的使用成本中,这样的搭配是比较合理的,就像跟扳手的硬度相比时扳手的硬度是最高的是一样的道理的。
可以说对于高强螺栓的生产有着非常高的水平,如今高强螺栓在工业上,汽车行业中都有着广泛的运用,对于该类螺丝的生产技术要求也是越来越高。
摩擦型与承压型高强螺栓的区别
摩擦型与承压型高强螺栓的区别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。
其中扭剪型只在级中使用。
根据高强度螺栓的性能等级分为:级和级。
其中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。
级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为;级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为。
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~,而M16承压型抗剪承载力为~ 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,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,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。
浅谈高强螺栓连接副
浅谈高强螺栓连接副1摩擦型连接与承压型连接二者的联系与区别1.1承压型连接与摩擦型连接的联系:承压型连接与摩擦型连接是同一高强度螺栓连接副的两个不同的受力阶段。
可将摩擦型连接定义为承压型连接的正常使用状态,承压型连接可视为摩擦型连接的损伤极限状态。
1.2承压型连接与摩擦型连接的区别1.2.1剪力传递形式不同:承压型连接:靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板叠间摩擦阻力共同传递剪力。
其承载能力取决于螺栓抗剪能力和栓杆承压能力的最小值。
摩擦型连接:仅靠板叠间摩擦阻力传递剪力。
其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。
同种荷载组合情况下,相同直径的承压型高强度螺栓连接副在设计上的安全储备要高于摩擦型高强度螺栓连接副1.2.2适用范围不同:因高强度螺栓承压型连接的剪切变形比摩擦型的大,所以只适于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结精益求精,微观世界!构中。
1.2.3设计极限破坏受力状态不同摩擦型高强螺栓连接副设计极限破坏受力状态为:板叠间产生滑动,螺杆与螺孔之差可达1.5~2.0mm。
表现形式为:高强螺栓承受剪力;承压型摩擦型高强螺栓连接副设计极限破坏受力状态为:板叠间产生滑动,高强螺栓产生或钢板产生变形。
螺杆与螺孔之差可达1.0~1.5mm。
表现形式为:螺栓剪坏或钢板压坏。
1.2.4孔型尺寸匹配不同高强度螺栓承压型连接采用标准圆孔,其孔径可按表表一采用。
高强螺栓摩擦型连接可采用标准孔、大圆孔和槽孔,孔型尺寸可按表一采用。
表一高强度螺栓连接的孔型尺寸匹配(mm)1.2.5连接处构件接触面的处理方式不同采用承压型连接时,连接处构件接触面应清除油污及浮绣,仅承受拉力的高强度螺栓连接,不要求对接触面进行抗滑移处理。
精益求精,微观世界!采用摩擦型连接时,连接处构件接触面应按表二进行抗滑移处理;钢材摩擦面的抗滑移系数μ连接处构件接触面的处理方法构件的钢材牌号Q235钢Q345钢或Q390钢Q420钢或Q460钢喷硬质石英砂或铸钢角砂0.45 0.45 0.45 抛丸(喷砂)0.40 0.40 0.40 钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制面0.30 0.35 -2大六角头高强螺栓连接与扭剪型高强螺栓连接二者的联系与区别2.1承压型连接与摩擦型连接的联系:高强度螺栓连接副根据外观和安装特点分为大六角型高强度螺栓和扭剪型高强螺栓。
高强螺栓连接
1 高强螺栓选定: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*螺纹螺距高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大.普通螺栓的材料是Q235(即A3)制造的.高强度螺栓的材料35#钢或其它优质材料,制成后进行热处理,提高了强度.两者的区别是材料强度的不同.从原材料看:高强度螺栓采用高强度材料制造。
高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用 45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。
普通螺栓常用Q235钢制造。
从强度等级上看:高强螺栓,使用日益广泛。
常用和两个强度等级,其中级居多。
普通螺栓强度等级要低,一般为级、级、级和级。
从受力特点来看:高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。
普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,拧紧螺帽时产生预拉力很小,其影响可以忽略不计,而高强螺栓除了其材料强度很高之外,还给螺栓施加很大预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力,而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。
根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。
高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。
高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别:高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。
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。
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。
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。
结构设计原理:高强螺栓连接分类
螺栓的预拉力P(即板件间的法向压紧力)、摩擦面间的抗 滑移系数和钢材种类等都直接影响到高强度螺栓摩擦型 连接的承载力。
大六角头螺栓
扭剪型螺栓
2、高强度螺栓分类
根据确定承载力极限的原则不同,分为高强度螺Βιβλιοθήκη 摩擦 型连接和高强度螺栓承压型连接。
传力途径:
摩擦型——依靠被连板件间摩擦力传力,破坏准则为摩擦力被 克服。
承压型——受力特征与普通螺栓类似。在外力的作用下螺栓承 受剪力和拉力。依靠螺栓杆与孔壁承压传力,以螺栓杆被剪坏或孔 壁被压坏作为承载能力极限状态(破坏时的极限承载力)。
《结构设计原理》课件
092、高强螺栓连接分类
1、高强度螺栓连接
由45号、40B和20MnTiB钢加工而成,并经过热处理 45号-8.8级; 40B和20MnTiB-10.9级
8.8级表示:抗拉强度为800MPa, 屈服强度为800×0.8=640MPa
1
2
34
1
435
1-螺栓;2-垫圈;3-螺母;4-螺丝;5-槽口
每天学点钢结构系列《四》—承压型和摩擦型高强螺栓的区别
3、安装除锈不同 承压型连接不需要用摩擦面滑移系数进行设计,所以从施工上来看,对连接面可以不做特殊处 理,仅作正常的表面除锈即可,不需要对摩擦面抗滑移系数做实验,摩擦型则需要。单从验收 的角度考虑,承压型连接,只比摩擦型少了滑移系数检测一项,其余验收项目完全一致。
实际工程设计中一般多采用摩擦型高强螺栓,相对于承压型螺栓,摩擦型整体刚度较好,变形 小,动力性能较好,实际的强度储备较高,在实际工程中技术十分成熟,所以得到大范围推 广。
每天学点钢结构系列《四》 —承压型和摩擦型高强螺栓的区别
1、计算方法上有区别 摩擦型高强螺栓是按预拉力的大小来设计,承压型高强螺栓需要考虑螺栓的受剪和受拉承载力 的验算。想要了解两种螺栓的计算可以翻阅新版的钢结构设计规程第11.4.2条和11.4.3条
2、两者在极限状态上不同 抗剪设计时,摩擦型高强螺栓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 摩擦力为最极限状态,也就是保证连接在使用期间,外剪力作用下不超过最大摩擦力,板件不 会发生相对滑移变形,被连板件保持在弹性整体受力。 而承压型高强螺栓,则允许在外剪力作用下,可以超过最大摩擦力,这时板件间发生相触面间的摩 擦力共同传力,破坏状态以杆件剪切破坏或孔壁承压破坏作为表达,达到极限状态。 从本质上,摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上就是一种螺栓,只不过设计时是否考虑滑 移。通俗的讲,摩擦型螺栓不能滑动,滑动了就表示达到破坏状态,承压型可以滑动,滑动后 如果螺杆或者连接板破坏,那就达到极限状态。
高强度螺栓的连接方式
高强度螺栓的连接方式有摩擦连接、承压连接、混合连接和并用连接和张拉连接四种〔1 )摩擦型连接:摩擦型高强螺栓是一般常说的高强螺栓,基于高强螺栓紧固时产生的强大夹紧力来压紧钢板束,依靠接触面间产生的抗剪摩擦力传递与螺栓垂直方向应力的连接方法。
高强度螺栓的连接方式一般分为有摩擦连接、承压连接、混合连接和并用连接和张拉连接四种。
今天就来介绍一下摩擦型连接的特点。
摩擦型连接:高强度螺栓一般分为摩擦型高强度螺栓、承压型高强度螺栓和抗拉型高强度螺栓三种,摩擦型高强螺栓是一般常说的高强螺栓。
摩擦型连接在荷载设计值下,以连接件之间产生相对滑移,作为其承载能力极限状态。
通俗一点来讲摩擦型连接就是就是基于高强螺栓紧固时产生的强大夹紧力来压紧钢板束,依靠接触面间产生的抗剪摩擦力传递与螺栓垂直方向应力的连接方法。
摩擦型高强度螺栓因其硬度高,安装方便,被广泛的应用于钢框架结构梁、柱连接,实腹梁连接,工业厂房的重型吊车梁连接,制动系统和承受动荷载的重要结构的连接。
( 2 )承压型连接:是在螺栓拧紧后所产生的抗滑移力及螺栓杆在螺孔内和连接钢板间产生的承压力来传递应力的一种连接方法。
在抗剪设计中,高强度螺栓承压型连接是指螺栓连接使用过程中允许外剪力超过最大摩擦力,因为这使得摩擦力已经超过了最大摩擦力,被连接板件之间会发生相应的滑移变形,直到螺栓的杆身一孔壁相互接触,后面的连接就只能靠螺栓杆身的剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力,那就是以螺栓本身的的杆身或者孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。
简单的来说就是高强度螺栓的承压连接中的高强度螺栓的滑动,也承受剪力,最终破坏相当于普通螺栓破坏。
承压型高强度螺栓则是以杆身不被剪坏或板件不被压坏为设计准则。
( 3 )张拉型连接:接头在螺栓拧紧后,钢板间产生的压力使雳板层处于密贴状态,螺栓在轴向拉力作用下,板层间的压力减少,外力完成由螺栓承担。
当外力作用超过螺拴的预拉力时,板层间就互相离开,发生离间时的荷载叫做离间荷载,张拉连接其外力应小于离间荷载。
高强螺栓连接
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*螺纹螺距高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大.普通螺栓的材料是Q235(即A3)制造的.高强度螺栓的材料35#钢或其它优质材料,制成后进行热处理,提高了强度.两者的区别是材料强度的不同.从原材料看:高强度螺栓采用高强度材料制造。
高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用 45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。
普通螺栓常用Q235钢制造。
从强度等级上看:高强螺栓,使用日益广泛。
常用和两个强度等级,其中级居多。
普通螺栓强度等级要低,一般为级、级、级和级。
从受力特点来看:高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。
普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,拧紧螺帽时产生预拉力很小,其影响可以忽略不计,而高强螺栓除了其材料强度很高之外,还给螺栓施加很大预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力,而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。
根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。
高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。
高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别:高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。
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。
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。
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。
浅谈高强度螺栓连接形式与施工要求
浅谈高强度螺栓连接形式与施工要求高强度螺栓连接具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、施工简便等优点,被广泛应用于建筑钢结构和桥梁钢结构现场拼装节点等重要连接中,成为钢结构安装的主要手段之一。
按受力状况主要分为摩擦型连接、承压型连接,其中摩擦型高强度螺栓是目前我国主要采用的连接形式。
本文结合现行相关规范和技术规程,对其进行分析比较。
一、受力性能摩擦型连接:连接接头处用高强度螺栓紧固,使连接板层夹紧,利用产生于连接板接触面间的较大摩擦力来传递外荷载。
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),高强度螺栓在连接接头中不受剪,只受拉并由此给连接件之间施加接触压力,这种连接应力传递圆滑,接头刚性好(图1)。
承压型连接:当外力超过最大摩擦阻力时,接头发生明显的滑移,高强度螺栓杆与连接板孔壁接触并受力,这时外力靠连接接触面间的摩擦力、螺栓杆剪切及连接板孔壁承压三方共同传递。
该种连接承载力高,但连接变形大。
其工作性能与普通螺栓完全相同,只是由于螺杆预拉力的作用和高强度钢的应用使连接的性能优于普通螺栓连接(图2)。
(一)设计极限状态摩擦型连接:在荷载设计值下,连接件之间产生相对滑移,作为其承载力极限状态,即板件间的摩擦力刚要被克服的极限状态。
摩擦型连接绝对不允许连接件滑移,螺栓不承受剪力,一旦滑移,设计就认为达到破坏状态。
承压型高强螺栓连接设计本意是充分螺栓的承载能力,节约螺栓,所以《钢结构设计规范》(GB50017-2003)取消了"高强螺栓承压型连接关于摩擦面抗滑移系数的具体要求和承压型高强螺栓连接的高强螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的1.3 倍"之规定。
为统一标准,现行的《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(GJG82-90)也应取消上述有关规定和"承压型连接在荷载标准值下,连接件间产生相对滑动,作为其正常使用极限状态。
"的规定。
摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓规格
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高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别
高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。
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。
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。
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,只不过是设计是否考虑滑移。
摩擦型高强螺栓绝对不能滑动,螺栓不承受剪力,一旦滑移,设计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,螺栓也承受剪力,最终破坏相当于普通螺栓破坏(螺栓剪坏或钢板压坏)。
几点补充意见1)高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓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匹配。
2)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,而且高强度螺栓连接副紧固的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,施工单位应根据工程(特别是节点构造)情况,施工经验以及市场价格等因素,自行采购何种类型的高强度螺栓连接副。
目前国内市场有两种类型可选择,即扭剪型高强度螺栓连接副和高强度大六角头螺栓连接副。
3)高强度螺栓承压型连接其连接钢板的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,而摩擦型连接不存在接头滑移问题,孔径可以稍大一些,有利于安装方便。
4)由于允许接头滑移,承压型连接一般应用于承受静力荷载和间接承受力荷载的结构中,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。
5)新的《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值来进行连接设计,因此从施工角度上,承压型连接可以不对摩擦面处理有特殊要求(与表面除锈同处理即可),不再进行摩擦面抗滑移系数试验,从施工质量验收角度上,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一项内容,其余验收项目完全一致。