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第三章 鋼結(jié)構(gòu)的銜接
3.6 鋼結(jié)構(gòu)螺栓的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)
3.6.1鋼結(jié)構(gòu)螺栓銜接概述
鋼結(jié)構(gòu)螺栓銜接(bolt connecting for steel structure)，將兩個(gè)以上的鋼結(jié)構(gòu)零部件或者構(gòu)件用螺栓銜接成為一體的銜接方式。螺栓銜接是構(gòu)件預(yù)裝以及結(jié)構(gòu)裝置中***啰嗦的銜接方式。
上圖為梁柱節(jié)點(diǎn)全螺栓銜接
螺栓銜接在金屬結(jié)構(gòu)裝置中***先運(yùn)用。19世紀(jì)30年月前期，螺栓銜接逐步被鉚釘銜取代代，僅在構(gòu)件組裝中作為臨時(shí)牢靠措施。20世紀(jì)50年月泛起了高強(qiáng)度螺栓銜接方式。高強(qiáng)度螺栓用中碳鋼或者中碳合金鋼制成，其強(qiáng)度比艱深螺栓高2～3倍。高強(qiáng)度螺栓銜接具備施工不便、牢靠堅(jiān)貞等短處，60年月日后在一些冶金工場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)制作裝置中開(kāi)始運(yùn)用。
上圖為梁拼接的全螺栓銜接
3.6.2螺栓的規(guī)格
鋼結(jié)構(gòu)中罕用的螺栓規(guī)格有M十二、M1六、M20、M2四、M30，M為螺栓符號(hào)，數(shù)字為公稱(chēng)直徑。
螺栓遵照功能品級(jí)分3.六、4.六、4.八、5.六、5.八、6.八、8.八、9.八、10.九、12.9共十個(gè)品級(jí)，其中8.8級(jí)以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或者中碳鋼并經(jīng)由熱解決(淬火、回火)，通稱(chēng)為高強(qiáng)度螺栓，8.8級(jí)如下（不含8.8級(jí)，精制艱深螺栓也包羅8.8級(jí)）通稱(chēng)為艱深螺栓。下表為螺栓的功能品級(jí)及力學(xué)功能。
螺栓功能品級(jí)標(biāo)號(hào)由兩全副數(shù)字組成，分說(shuō)呈現(xiàn)螺栓的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度以及材質(zhì)的屈強(qiáng)比。如功能品級(jí)分4.6級(jí)的螺栓其寄義為：******全副數(shù)字（4.6中的4）為螺栓材質(zhì)公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度（N/妹妹2）的1/100，即呈現(xiàn)fu≥400N/妹妹2；第二全副數(shù)字（4.6中的6）為螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比的10倍，即呈現(xiàn)fy/fu=0.6；兩全副數(shù)字的乘積（4×6=24）為螺栓材質(zhì)公稱(chēng)屈服點(diǎn)（或者屈服強(qiáng)度）的（N/妹妹2）的1/10，即呈現(xiàn)fy≥240N/妹妹2。
鋼結(jié)構(gòu)艱深螺栓按制作精度可分為A、B、C級(jí)三個(gè)品級(jí)。A、B級(jí)為精制螺栓，艱深用于機(jī)械產(chǎn)物，C級(jí)為粗制螺栓。除非凡詮釋外，鋼結(jié)構(gòu)艱深螺栓艱深為艱深粗制C級(jí)螺栓，功能品級(jí)4.6級(jí)或者4.8級(jí)。
螺栓銜接的強(qiáng)度妄想值接管GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)妄想規(guī)范》表3.4.1-4 取值
3.6.3螺栓的分類(lèi)
螺栓有良多叫法，螺釘、螺栓釘、規(guī)范件、緊固件等。
狹義上螺栓包羅艱深螺栓、高強(qiáng)螺栓、地腳錨栓、縮短螺栓、化學(xué)錨栓、螺釘、栓釘?shù)?；狹義上的螺栓分為艱深螺栓銜接以及高強(qiáng)度螺栓兩種。
（1） 艱深螺栓銜接
艱深螺栓按制作精度分粗制螺栓、精制螺栓。
艱深螺栓遵照方式可分為六角頭螺栓、雙頭螺栓、沉頭螺栓等；
上圖是沉頭螺栓
1）粗制螺栓
C級(jí)螺栓艱深為粗制螺栓，用碳素結(jié)構(gòu)鋼制成，為使螺栓順?biāo)斓卮┤肼菘?，其孔徑?yīng)比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.0～2.0妹妹，為II類(lèi)孔。螺栓孔距部署要便于扳手?jǐn)Q緊螺帽。當(dāng)粗制螺栓用于柱、梁、屋架的構(gòu)件銜接時(shí)，應(yīng)接管加托板的銜接結(jié)構(gòu)。此時(shí)螺栓處于受拉狀態(tài)，其剪力由托板負(fù)責(zé)(如下圖)。
粗制螺栓所用資料強(qiáng)度品級(jí)低，限度了其在結(jié)構(gòu)銜接中的運(yùn)用畛域，但在剪力較小的使命平臺(tái)次梁、墻皮梁、屋面梁及反對(duì)于、鉸接支座等的銜接中仍患上到寬泛運(yùn)用。
上圖為艱深螺栓
粗制螺栓還寬泛用于廠房鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝、鉚接構(gòu)件鉚接前的預(yù)緊固以及高強(qiáng)度螺栓銜接前的組裝以及裝置節(jié)點(diǎn)焊接前的臨時(shí)緊固等。粗制螺栓作為永遠(yuǎn)牢靠螺栓運(yùn)歷時(shí)，需在找正后將其擰緊并接管防松措施。
上圖為柱腳螺栓的雙螺母防松措施
2）精制螺栓
A級(jí)、B級(jí)螺栓為精制螺栓，孔艱深為Ⅰ類(lèi)孔，其孔徑應(yīng)比螺栓公稱(chēng)直徑d大0.3～0.5妹妹。精制螺栓銜接用于一些每一每一拆裝以及無(wú)奈鉚接的結(jié)構(gòu)銜接。精制螺栓艱深用于機(jī)械產(chǎn)物，修筑鋼結(jié)構(gòu)中少少運(yùn)用。
（2）高強(qiáng)度螺栓銜接
用高強(qiáng)度鋼制作的，概況需要施以較大預(yù)緊力的螺栓，皆可稱(chēng)為高強(qiáng)度螺栓。高強(qiáng)度螺栓施加預(yù)拉力以及靠磨擦力傳遞外力。艱深螺栓銜接靠栓桿抗剪以及孔壁承壓來(lái)傳遞剪力，擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可能輕忽不計(jì)，而高強(qiáng)螺栓除其資料強(qiáng)度很高之外，還給螺栓施加很大預(yù)拉力，使銜接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿偏差有很大磨擦力，而且預(yù)拉力、抗滑移系數(shù)以及鋼材種類(lèi)都間接影響高強(qiáng)螺栓的承載力。
上圖是高強(qiáng)螺栓的使命道理
高強(qiáng)螺栓按其受力狀態(tài)主要分為：磨擦型以及承壓型兩種。
高強(qiáng)螺栓按施工工藝分為：扭剪型高強(qiáng)螺栓以及大六角高強(qiáng)螺栓兩種。
上圖是扭剪型高強(qiáng)螺栓以及大六角高強(qiáng)螺栓
1） 磨擦型高強(qiáng)螺栓銜接，靠螺栓緊固壓力使銜接板層貼緊后在鋼板打仗外表產(chǎn)生的磨擦力來(lái)傳遞外力。對(duì)于構(gòu)件外表妨礙噴砂解決先天生赤銹面，可取患上較大的磨擦系數(shù)，削減銜接螺栓的數(shù)目。磨擦型高強(qiáng)度螺栓的孔徑應(yīng)比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.5～2.0妹妹。
2） 承壓型高強(qiáng)度螺栓銜接，是使構(gòu)件間產(chǎn)生的磨擦力以及螺栓中間軸剪切力與構(gòu)件的承壓力同時(shí)浸染來(lái)傳遞應(yīng)力的，其孔徑應(yīng)比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.0～1.5妹妹。制孔接管數(shù)控鉆床鉆孔以及鉆模鉆孔等方式。
總之，磨擦型高強(qiáng)螺栓以及承壓型高強(qiáng)螺栓實(shí)際上是對(duì)于立種螺栓，區(qū)別之處在于妄想是否思考滑移。妄想上，磨擦型高強(qiáng)螺栓磨擦面不能滑動(dòng)，螺桿不負(fù)責(zé)剪力，一旦磨擦面滑移，就覺(jué)患上達(dá)到妄想破損狀態(tài)，在技術(shù)上比照成熟、堅(jiān)貞；承壓型高強(qiáng)螺栓磨擦面可能滑動(dòng)，螺桿也負(fù)責(zé)剪力，***終破損與艱深螺栓破損相同（螺栓剪壞或者鋼板壓壞）。
3） 大六角高強(qiáng)螺栓，由一個(gè)高強(qiáng)度螺栓、一個(gè)螺母以及兩個(gè)墊圈可組成高強(qiáng)度螺栓銜接副。
上圖是大六角高強(qiáng)螺栓以及扭剪型高強(qiáng)螺栓的墊片配置裝備部署
施工時(shí)，先用粗制螺栓將結(jié)構(gòu)臨時(shí)牢靠，待結(jié)構(gòu)裝置找正后，再?gòu)穆菟ㄈ褐胁块_(kāi)始逐個(gè)將粗制螺栓換上高強(qiáng)度螺栓并妨礙初擰，初擰后再挨次妨礙復(fù)擰以及終擰。
上圖是區(qū)別長(zhǎng)度的大六角頭高強(qiáng)度螺栓銜接副
妨礙大六角頭高強(qiáng)度螺栓銜接副裝置時(shí)，螺栓雙方應(yīng)各加一個(gè)墊圈(圖3a)。初擰扭矩值為終擰扭矩值的50％，復(fù)擰扭矩值即是終擰扭矩值，終擰扭矩值合計(jì)公式為：Tc=K*Pc*d。式中Tc為終擰扭矩值，N·m；K為扭矩系數(shù)；Pc為施工預(yù)拉力，kN；d為高強(qiáng)度螺栓螺紋直徑，妹妹。施擰接管扭矩扳手，每一次運(yùn)用前應(yīng)妨礙扭矩校對(duì)于。
上圖是手動(dòng)大六角頭扭矩扳手
上圖是電動(dòng)大六角頭扭矩扳手
4） 扭剪型高強(qiáng)螺栓，一個(gè)高強(qiáng)度螺栓、一個(gè)螺母以及一個(gè)墊圈組成扭剪型高強(qiáng)螺栓銜接副。
上圖是扭剪型高強(qiáng)螺栓
上圖是扭剪型電動(dòng)扳手
上圖是扭剪型高強(qiáng)螺栓裝置道理
妨礙扭剪型高強(qiáng)度螺栓銜接副裝置時(shí)，應(yīng)僅在螺母一側(cè)加一個(gè)墊圈(圖3b)。初擰扭矩值合計(jì)公式為：Tc=0.065*Pc*d。式中Tc為初擰扭矩值，N·m；Pc為施工預(yù)拉力，kN；d為高強(qiáng)度螺栓螺紋直徑，妹妹。終擰接管專(zhuān)用扳手將尾部梅花頭擰斷為止。品質(zhì)魔難的重點(diǎn)應(yīng)放在施工歷程的監(jiān)督魔難。
（3） 地腳錨栓
地腳錨栓又名地腳螺栓、地腳螺絲、地腳絲等，用于鋼結(jié)構(gòu)柱腳與混凝土根基銜接的構(gòu)件。艱深接管Q23五、Q345圓鋼制作。
上圖是區(qū)別種類(lèi)的地腳錨栓（直徑大于24妹妹應(yīng)接管錨板方式）
市面上各廠家生產(chǎn)的特殊倒錐錨栓品質(zhì)千差萬(wàn)別，配備的化學(xué)膠粘劑質(zhì)量也參差不齊，如果不小心選用了不飽和樹(shù)脂生產(chǎn)的材料，會(huì)給幕墻系統(tǒng)安全帶來(lái)隱患。所以，我們要認(rèn)真做好各種加固材料的挑選，從正規(guī)廠家采購(gòu)，選用優(yōu)質(zhì)的特殊倒錐形化學(xué)錨栓為建筑幕墻安全保駕護(hù)航。
裝置時(shí)由鋼框牢靠地腳錨栓組，與綁扎鋼筋籠一起裝置，而后澆筑混凝土，螺栓頭應(yīng)呈現(xiàn)混凝土面未必長(zhǎng)度。待混凝土達(dá)到未必強(qiáng)度后，裝置鋼柱腳，***后柱底二次灌漿。
上圖是鋼框牢靠地腳錨栓組
上圖是地腳錨栓呈現(xiàn)圖
上圖是二次灌漿前鋼結(jié)構(gòu)柱腳的圖片（為呵護(hù)錨栓頂不螺紋用橡皮套包裝）
（4） 化學(xué)錨栓
化學(xué)錨栓是一種新型的緊固資料，由化學(xué)藥劑與金屬桿體組成的。用于在已經(jīng)建成的混凝土結(jié)構(gòu)上裝置其余結(jié)構(gòu)的銜接件?？捎糜诜N種鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、大理石干掛施工中的后加埋件裝置，也可用于配置裝備部署裝置，公路、橋梁護(hù)欄裝置，修筑物加固刷新等場(chǎng)合。
上圖是化學(xué)錨栓的螺桿以及藥劑
化學(xué)錨栓是繼縮短錨栓之后泛起的一種新型錨栓，是經(jīng)由特制的化學(xué)粘接劑， 螺桿膠結(jié)牢靠于砼基材鉆孔中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于牢靠件錨固的復(fù)合件。因?yàn)榛瘜W(xué)錨栓的抗拔承載力較大，可替換埋件錨筋，罕用在施工現(xiàn)場(chǎng)淡忘裝置鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件但混凝土已經(jīng)澆筑實(shí)現(xiàn)，用后加的化學(xué)錨栓埋件來(lái)填補(bǔ)。
上圖是區(qū)別直徑的化學(xué)錨栓承載力（區(qū)別廠工業(yè)物略有差距）
化學(xué)錨栓的施工步驟如下：
1）依據(jù)工程妄想要求，在基材（如混凝土）中相應(yīng)位置鉆孔，孔徑、孔深及螺栓直徑應(yīng)由業(yè)余技術(shù)職員或者現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)判斷。
2）用攻擊鉆或者水鉆鉆孔。
3）用專(zhuān)用氣筒、毛刷或者縮短空氣機(jī)清理鉆孔中的灰塵，倡導(dǎo)重復(fù)妨礙良多于3次，孔內(nèi)不應(yīng)有灰塵與明水。
4）保障螺栓外表清潔、去世板、無(wú)油圬。
5）確認(rèn)玻璃管錨固包無(wú)詳情破損、藥劑凝聚等頗為征兆，將其圓頭朝外放入錨固孔并推至孔底。
6）運(yùn)用電鉆及專(zhuān)用裝置夾具，將螺桿強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)插入直至孔底，不應(yīng)接管攻擊方式。
7）當(dāng)旋至孔底或者螺栓上符號(hào)位置時(shí)，趕快停止旋轉(zhuǎn)，取下裝置夾具，凝膠后至殘缺固化前防御擾動(dòng)。***時(shí)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致膠液消散，影響錨固力。（旋轉(zhuǎn)光陰不應(yīng)***過(guò)30秒，轉(zhuǎn)速不應(yīng)低于300轉(zhuǎn)/分，不大于750轉(zhuǎn)/分，螺栓增長(zhǎng)速率約為2cm/秒，不應(yīng)承接管攻擊方式。）
（5） 縮短螺栓
縮短螺栓的浸染與化學(xué)錨栓浸染相同，用于受力較小的錨固件。
上圖區(qū)別規(guī)格的縮短螺栓
混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫的部位以及簡(jiǎn)略產(chǎn)生裂縫的部位，不患上接管縮短螺栓。同時(shí)，主要承重結(jié)構(gòu)、緊張管道以及高速運(yùn)行、負(fù)責(zé)攻擊荷載以及振動(dòng)較大的妄想接管的縮短螺栓，應(yīng)按合計(jì)的妄想抗拉力以及妄想抗剪力選用大一級(jí)的規(guī)格型號(hào)。
3.6.4螺栓的部署以及結(jié)構(gòu)要求
螺栓部署分為并列以及錯(cuò)列兩種：
并列——重大、劃一、渙散所用銜接板尺寸小，但構(gòu)件截面削弱大；
錯(cuò)列——部署不渙散，所用銜接板尺寸大，但構(gòu)件截面削細(xì)小；
（1）受力要求
垂直受力偏差：為了防御螺栓應(yīng)力會(huì)集相互影響、截面削弱過(guò)多而著落承載力，螺栓的邊距以及端距不能過(guò)??；
順力浸染偏差：為了防御板件被拉斷或者剪壞，端距不能過(guò)??；
對(duì)于受壓構(gòu)件：為防御銜接板件發(fā)生鼓曲，中距不能太大。
（2）結(jié)構(gòu)要求
螺栓的邊距以及中距不宜太大，省患上板件間貼合不密，潮氣侵入侵蝕鋼材。
（3）施工要求
為了便于扳手?jǐn)Q緊螺母，螺栓中距應(yīng)不小于3do；
依據(jù)以上要求，GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)妄想規(guī)范》給定了螺栓的應(yīng)承間距。
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******章 鋼結(jié)構(gòu)概述
第二章 鋼結(jié)構(gòu)的資料
2.1 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的種類(lèi)及若何選用
2.3 鋼材在重大應(yīng)力下屈服條件、疲憊合計(jì)
第三章 鋼結(jié)構(gòu)的銜接
3.2 鋼結(jié)構(gòu)焊接種類(lèi)以及焊縫方式
3.3 對(duì)于接焊縫的結(jié)構(gòu)與合計(jì)
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