发布时间:2025-01-20 12:15:11
高强度螺栓主要应用在户外工程、风电及能动机械,具有较大的抗拉强度,适用于小型机械,如涡轮机,依据应用环境及运作方式,高强螺栓使用日益广泛。
高强螺栓与普通螺栓的区别主要体现在材料与强度等级上。常用高强度螺栓的材料为45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢等高强钢材,而普通螺栓则多采用Q235钢制造。在强度等级方面,高强螺栓通常分为8.8s和10.9s两个等级,其中10.9级使用更为普遍;而普通螺栓的强度等级则相对较低,一般包括4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。
从受力特点来看,高强螺栓在施加预拉力的同时,通过摩擦力传递外力。与之相比,普通螺栓主要通过栓杆抗剪与孔壁承压传递剪力,预拉力对连接影响较小。高强螺栓则通过给螺栓施加大预拉力,使连接件间产生挤压摩擦力,极大地提高了承载力,这种连接方式分为摩擦型和承压型两种,计算方法、要求和适用范围各有不同。
建筑结构的主构件通常采用高强螺栓连接,普通螺栓则因可重复使用,多用于次要结构部位。高强螺栓连接为预应力连接,通过扭矩扳手施加预应力,而普通螺栓只需拧紧即可。高强螺栓性能等级为8.8级或10.9级,等级标识表示抗拉强度和屈强比。
8.8级螺栓的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为0.8;10.9级的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为0.9。在抗剪设计中,高强螺栓分为摩擦型和承压型,摩擦型设计考虑最大摩擦力,承压型允许超过最大摩擦力,通过螺栓剪切和孔壁承压共同传力。安装上,承压型连接工艺更简单,连接面只需清除油污及浮锈。
在同时承受剪力和轴向拉力时,摩擦型连接要求剪力与承载力之比加上轴力与拉力之比小于1.0;承压型连接则要求剪力与承载力之比的平方加上轴力与拉力之比的平方之和小于1.0。承压型连接在设计上的安全储备高于摩擦型连接。考虑到强震作用下连接摩擦面的可能失效,抗震规范规定了高强度螺栓的极限受剪承载力计算公式。尽管承压型连接在设计上具优势,但由于其剪压破坏特性,适用于非抗震、非动力荷载和非反复作用的构件连接。
焊缝等级分为三级,三级最低,仅需外观与尺寸检查;二级要求部分作超声波探伤;一级最高,需全部探伤。焊缝等级原则是受拉等级高于受压,动力荷载高于静力荷载。对接焊缝通常需要无损探伤,故多为二级或一级;角焊缝无需无损探伤,故为一级时意义不大,通常为二级或三级。