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高强螺栓与普通螺栓的误区,值得收藏

大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于高强螺栓与普通螺栓的误区,值得收藏,这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、什么是高强度螺栓?

高强度摩擦夹紧螺栓,英文直译为:高强度摩擦预紧螺栓,英文缩写:HSFG。可见,我们在中文施工中所指的高强螺栓是高强摩擦预紧螺栓的简称。在日常交流中,简单地使用“摩擦”、“握紧”等词语,导致很多工程技术人员对高强螺栓的基本定义不了解,从而产生误解。

误区一:

材质等级超过8.8级的螺栓就是“高强度螺栓”?

高强螺栓与普通螺栓的核心区别不在于所用材料的强度,而在于受力的形式。本质是是否施加预紧力并利用静摩擦力来抵抗剪切。

事实上,英美标准中提到的高强度螺栓(HSFG BOLT)只有8.8级和10.9级(BS EN 14399/ASTM-A325ASTM-490),而普通螺栓则包括4.6级。 5.6、8.8、10.9、12.9等(BS 3692 11表2);可见,材料的强度并不是区分高强螺栓与普通螺栓的关键。

2、正确认识“高强度”和强度在哪里

按GB50017计算单个普通螺栓(B级)8.8级和高强螺栓8.8级的拉剪强度。

通过计算可以看出,在同一等级下,普通螺栓的抗拉强度和抗剪强度设计值均高于高强螺栓。

那么高强螺栓的“强”在哪里呢?

为了回答这个问题,必须从两个螺栓的设计工况出发,研究它们的弹塑性变形规律,了解设计破坏时的极限状态。

普通螺栓和高强度螺栓工况下的应力应变曲线

设计失败时的极限状态

普通螺栓:螺钉本身发生超过设计允许的塑性变形,螺钉被剪切。

在普通螺栓连接中,在开始承受剪力之前,连接板之间会发生相对滑移。然后螺栓杆与连接板接触,发生弹塑性变形,并承受剪切力。

高强螺栓:克服有效摩擦面之间的静摩擦力,使两钢板发生相对位移,从设计上考虑属于损坏。

在高强度螺栓连接中,摩擦首先承受剪切力。当载荷增大到摩擦力不足以抵抗剪切力时,静摩擦力被克服,连接板之间发生相对滑动(极限状态)。不过,此时虽然已损坏,但螺栓杆与连接板接触,仍能利用自身的弹塑性变形来承受剪切力。

误区二:

高强度螺栓的承载能力高于普通螺栓。这还叫“高强度”吗?

从单个螺栓的计算可以看出,高强螺栓的拉剪设计强度低于普通螺栓。其高强度的实质是正常运行时,节点不允许有任何相对滑移,即弹塑性变形小,节点刚度大。

可见,在给定的设计节点荷载下,采用高强螺栓设计的节点不一定能节省螺栓使用数量,但变形小、刚度高、安全储备高。适用于主梁等需要较大节点刚度的部位,符合“强节点、弱构件”的抗震设计基本原则。

高强螺栓的强度不在于其自身承载能力的设计值,而在于其设计节点的刚度高、安全性能高、抗破坏能力强。

3、高强度螺栓与普通螺栓的比较

普通螺栓和高强螺栓由于设计受力原理不同,其施工检验方法存在很大差异。

同等级普通螺栓的力学性能要求略高于高强度螺栓,但高强度螺栓比普通螺栓多一项冲击能接受要求。

普通螺栓和高强度螺栓的标记是现场识别同级螺栓的基本方法。由于英、美标准对于高强度螺栓扭矩值的计算值不同,因此也需要对两个标准的螺栓进行识别。

高强度螺栓:(M24、L60、8.8级)

普通螺栓:(M24、L60、8.8级)

可见,普通螺栓的价格约为高强度螺栓的70%。结合其验收要求的比较,可以得出溢价应是为了保证材料的冲击能(韧性)性能。

4. 总结

对于一个看似简单的问题,要深入、全面、正确地理解它并不容易。高强螺栓与普通螺栓的定义、含义和含义的区别是我们正确认识、使用高强螺栓和进行施工管理的基本前提。

观点看法

(1)在一些钢结构书籍中确实提到,高强度螺栓是指强度超过8.8级的螺栓。对于这种观点,首先,英美标准并不支持,也没有针对具体的强度等级定义“强”和“弱”。其次,它不符合我们工作中提到的“高强度螺栓”。

(2) 为了便于比较,这里不考虑复杂螺栓组的应力。

(3)承压型高强螺栓设计时还考虑了螺杆的承压力,这将在《承压型高强螺栓与摩擦型高强螺栓的比较》中详细介绍之后。

关于高强度螺栓你了解多少?

高强度螺栓的全称在生产中称为高强度螺栓连接副,一般不简称为高强度螺栓。

按安装特点分为:大六角头螺栓和扭剪螺栓。其中扭剪式仅在10.9级使用。

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级仅有大六角高强螺栓。标记方法中,小数点前的数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈服强度比,即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值的比值。 8.8级是指螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为0.8; 10.9级是指螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。

在结构设计中,高强度螺栓的直径一般包括M16/M20/M22/M24/M27/M30,但M22/M27是次选系列。一般情况下,M16/M20/M24/M30是主要选择。

高强螺栓根据抗剪设计方面的设计要求分为承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓。

摩擦型式的承载能力取决于传力摩擦面的抗滑移系数和摩擦面的数量。喷砂(丸)后的红锈摩擦系数最高,但从实际操作来看,受施工水平影响较大。不少监理单位都询问是否可以降低标准来保证工程质量。

承压型的承载能力取决于螺栓的最小剪切能力和螺栓的承压能力。当只有一个连接面时,M16摩擦型的剪切承载力为21.6~45.0kN,而M16压力轴承型的剪切承载力为39.2~48.6 kN,优于摩擦型。

在安装方面,承压式工艺更为简单,只需清理连接表面的油污和浮锈即可。沿轴方向的受拉承载力在钢结构规范中写得很有趣。摩擦型设计值等于0.8倍预紧力,压力型设计值等于螺杆有效面积乘以材料抗拉强度设计值。看起来差别很大,实际上两个值基本是一样的。

当同时承受杆轴线方向的剪力和拉力时,摩擦型式要求为螺栓承受的剪力与剪切承载力之比加上螺杆轴向力与螺杆轴向力的应力比。抗拉承载力小于1.0,压力承载型式要求为螺栓剪力与抗剪承载力之比的平方加上轴向力与抗拉承载力之比的平方和螺杆的容量,小于1.0。也就是说,在相同的荷载组合下,相同直径的承压型高强螺栓的设计安全储备要高于摩擦型高强螺栓。

考虑到连接的摩擦面在反复强震作用下可能会发生破坏,此时的抗剪承载力仍取决于螺栓的抗剪能力和板的承压能力。因此,抗震规范规定了高强螺栓的极限剪力极限。承载力计算公式。

承压型虽然在设计值上有优势,但由于是剪压破坏型,螺栓孔是与普通螺栓类似的孔隙型螺栓孔,承受载荷时的变形比普通螺栓大得多。属于摩擦型,所以高强螺栓不能承受压力。该型式主要用于非抗震构件的连接、不承受动载构件的连接、非重复构件的连接。

这两种类型的正常服务限制状态也不同:

摩擦式连接是指连接摩擦面在基本组合载荷作用下产生相对滑移;

承压连接是指连接件之间在标准载荷组合作用下产生的相对滑移;

普通螺栓

1、普通螺栓分为A、B、C三种,前两种为精制螺栓,很少使用。一般来说,普通螺栓是指C级普通螺栓。

2、在一些临时连接和需要拆卸的连接中,常用C级普通螺栓。建筑结构中常用的螺栓有M16、M20、M24等。机械工业中的一些粗螺栓可能直径较大,用于特殊用途。

高强度螺栓

3、高强度螺栓的材质与普通螺栓不同。高强度螺栓一般用于永久连接。常用的有M16~M30。过大的高强螺栓性能不稳定,应谨慎使用。

4、建筑结构主要构件的螺栓连接一般采用高强度螺栓连接。

5、出厂的高强度螺栓不分承压型和摩擦型。

6、是摩擦型高强螺栓还是承压型高强螺栓?其实设计计算方法上是有区别的:

(1)摩擦型高强螺栓以板间滑移作为极限承载能力状态。

(2) 对于承压高强螺栓,板间滑移视为正常使用极限状态,连接失效视为承载能力极限状态。

7、摩擦型高强螺栓不能充分发挥螺栓的潜力。在实际应用中,对于非常重要的结构或承受动载荷的结构,特别是当载荷引起反向应力时,应采用摩擦型高强螺栓。此时,螺栓未使用的电位可作为安全储备。其他地方宜采用承压高强螺栓连接,以降低施工成本。

普通螺栓和高强度螺栓的区别

8、普通螺栓可以重复使用,但高强度螺栓不能重复使用。

9、高强螺栓一般采用高强钢(45号钢(8.8S)、20MmTiB(10.9S)),属于预应力螺栓。对于摩擦型,使用扭矩扳手施加规定的预应力,对于承压型,拧下梅花头。普通螺栓一般采用普通钢材(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、8.8级。高强度螺栓一般为8.8级和10.9级,以10.9级最为常见。

11、普通螺栓的螺孔不一定比高强度螺栓的螺孔大。事实上,普通螺栓孔都比较小。

12、普通螺栓的A、B级螺孔一般只比螺栓大0.3~0.5mm。 C级螺丝孔一般比螺栓大1.0~1.5mm。

13、摩擦型高强螺栓依靠摩擦力传递载荷,因此螺杆与螺孔的差值可达1.5~2.0mm。

14、承压型高强螺栓的传力特性是保证正常使用情况下,剪切力不超过摩擦力,与摩擦型高强螺栓相同。当载荷再次增加时,连接板之间会发生相对滑移。连接依靠螺钉的抗剪力和孔壁的压力来传递力。它与普通螺栓相同,因此螺钉与螺孔的差值稍小,为1.0~1.5mm。

柱脚地脚螺栓

15、地脚螺栓没有等级,只有材质:Q235、Q345。建筑结构中最常用的地脚螺栓是柱脚地脚螺栓。

16、柱脚地脚螺栓既不是普通螺栓,也不是高强螺栓。严格来说,它不是螺栓。柱脚地脚螺栓一般采用M20或M24。

17、柱脚锚栓的制造标准应与普通螺栓相同。柱脚锚栓的埋置长度应与其与混凝土的摩擦力以及地脚螺栓的形式有关。

膨胀螺栓和化学螺栓

18、无论是膨胀锚栓还是化学锚栓,都不是国家标准规范中的连接形式。应避免使用此类连接,特别是在重要连接中。应使用预埋件。

19、膨胀锚栓主要依靠膨胀管与混凝土之间的摩擦力来抵抗拉拔。拉拔力的大小与施工技术和人为因素密切相关。进行随机拉伸试验是没有用的。

20、化学锚栓是用冲孔机打孔,然后浇注化学浆料,插入螺栓,达到锚固效果。

用户评论

我一个人

这篇文章说的不错!我以前也分不清高强度螺栓和普通螺栓的区别,还差点把高强度螺栓当成普通的用的结果呢!幸好看了这篇博文,才知道要根据实际需求选择合适的螺栓。

    有18位网友表示赞同!

颓废人士

确实啊,有时为了省钱就随意选用螺栓,结果最后反而带来更大的损失!必须重视材质和性能的区别,不能抱着“反正都是螺栓”的想法去使用哦!

    有14位网友表示赞同!

有一种中毒叫上瘾成咆哮i

分享内容超实用的!我做建筑的时候经常用到螺栓,以前没注意到高强度螺栓的重要性。现在明白了,下一步就要学习一下常见的材质分类了。

    有17位网友表示赞同!

莫飞霜

同意作者观点,选择合适的螺栓关键在于理解其用途和承载力需求。盲目追求价格便宜的后果可真惨,这点真的值得收藏提醒大家!

    有5位网友表示赞同!

雪花ミ飞舞

我倒是觉得,高强度螺栓的选用确实需要专业人士来指导,毕竟不懂行内还是不要随便购买使用比较好,以免造成更大损失和安全风险。

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沐晴つ

我觉得文章写的不错,解释清楚了高强度螺栓与普通螺栓的区别,以前总以为它们只是在强度上不同而已,现在才知道还有很多其他方面需要注意。

    有17位网友表示赞同!

墨城烟柳

对于我们非专业的普通人来说,理解这些专业知识可能有些困难,希望作者能提供一些可操作的选购建议,方便我们更好地选择合适的螺栓。

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玩味

文章说的没错,我之前就有朋友因为使用不到位的螺栓导致工程失败,当时损失惨重!确实应该引起重视了

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放肆丶小侽人

高强度螺栓的价格的确比较贵,有时候真的会让人犹豫要不要选择…希望能再详细讲解一下不同材质的优缺点,以便我们更好地权衡成本和安全性。

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?亡梦爱人

我个人认为,文章的内容太理论化了,缺乏一些实际案例支撑。如果能结合一些真实的应用场景进行解释,效果会更好更直观。

    有18位网友表示赞同!

回忆未来

对!高强度螺栓不是个普遍情况下的好选择,有些情况下普通螺栓完全可以胜任工作!

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断秋风

这篇文章很有帮助,让我避免了很多选用螺栓时犯的错误!真是值得收藏!

    有5位网友表示赞同!

神经兮兮°

文章强调了选择合适的螺栓的重要性,这一点没错。 但在实际操作中,很多时候技术人员也会根据工程需求、预算等多方面因素来综合考虑螺栓的选择, 简单的分类可能过于概括性。

    有15位网友表示赞同!

各自安好ぃ

虽然这篇文章说得很对,但我个人还是觉得更希望能看到一些具体的应用案例分析,这样更容易理解和记忆!

    有8位网友表示赞同!

心悸╰つ

我从事的是机械维修工作,经常需要更换螺栓。这篇博文提醒了我选择材料的重要性,看来以后还得多学习一下知识才行啊!

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罪歌

我觉得文章没有给出明确的解决方案,比如在怎样的情况下更适合使用高强度螺栓?如果只是强调区分的话,那对于我们普通人来说作用有限。

    有8位网友表示赞同!

半梦半醒半疯癫

我以前一直以为高强度螺栓就是强度更大一点,现在看来很多细节都需要注意!真得要多花时间学习一些专业知识才行!

    有11位网友表示赞同!

发呆

这篇文章给我的启发很大,我会认真再温习一遍,仔细理解不同螺栓的特性和应用场景,避免再因为误区导致损失!

    有12位网友表示赞同!

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