作者丨潘龙
单位丨中国建筑五局钢结构公司
建筑行业的朋友，您对钢结构施工感兴趣吗？您是否对钢结构的专业性很强，知识点的复杂性感到气馁？你对钢结构螺栓、焊接、钢结构加工有什么了解吗......不要点头！笔者整理总结了钢结构专业100个典型问题钢结构高强螺栓终拧检测，每期1个主题，10个问答，以及【钢结构Q&A】系列的出现，帮助您轻松获取钢结构知识。
本期《钢结构问答》汇集了关于“螺栓”的十个问题，供大家参考和参考。
问题1
钢结构的连接方法有哪些类型？
答：钢结构常见的连接方式有焊接、螺栓连接（普通螺栓连接、高强度螺栓连接）和铆接。
问题2
螺栓的主要分类方法有哪些？
答：按性能等级分为3.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9等牌号，8.8级及以上的螺栓采用低碳合金钢或中碳钢，经热处理（淬火+回火），俗称高强度螺栓，8.8级以下普通螺栓。小数点前后的数字分别表示为螺栓材料的公称抗拉强度和屈服比。
普通螺栓常用的有六角螺栓、螺柱螺栓、地脚螺栓等，高强度螺栓分为扭转剪切高强螺栓和大型六角高强螺栓。
普通按传力方式分为剪切螺栓、拉伸螺栓、剪力螺栓和拉伸螺栓。剪切连接——依靠螺杆压力和剪切阻力将垂直于杆轴方向的外力传递，板材有相互错位的倾向;拉伸连接——依靠丝杆的抗拉强度，将平行于杆轴方向的外力传递，板材有相互脱节的趋势;拉剪接头作用连接——依靠丝杠传递垂直于杆轴方向的外力和平行于杆轴方向的外力。既有相对的错位，也有彼此脱节的趋势。
高强度螺栓按计算和设计方法可分为摩擦连接和压力连接。
摩擦连接 – 剪切力仅通过挤出力产生的摩擦阻力传递，剪切力不超过摩擦阻力（接触面不允许滑动）作为设计标准。
压缩式连接——接触面允许打滑，以连接达到失效极限承载力为设计标准，其承载力高于摩擦型，连接紧凑，但剪切变形大于摩擦型。
问题3
螺栓排列和螺栓间距要求是什么？
答：螺栓布置分为平行和交错、平行——螺栓布置简单、整齐、紧凑，所用连接板尺寸小，但构件截面弱化较大;交错 - 螺栓排列不紧凑，所用连接板尺寸大，构件横截面变弱小。
这
螺栓的边缘和中间距离不宜过大，以防止钢板之间因不配合和水分侵入而腐蚀钢材;如果受拉件在中间距离和边距处太小，连接板的截面会弱化太多，沿直线或虚线可能发生净截面破坏，连接的钢材会被剪切;对于受压构件，螺栓沿受力方向的间距过大，在连接板之间容易凸起和弯曲。螺栓的最大和最小允许距离如下表所示。
问题4
螺栓剪切接头工作时的工作性能如何？
答：剪切连接是最常见的螺栓连接形式，剪切试验后可以得到试样上A点和B点之间的相对位移与力的关系曲线。从加载到组件故障总共经历了四个阶段。
1）摩擦传递弹性阶段（O1斜直段）：载荷取决于板与板之间接触面的摩擦传递，螺栓杆与孔壁之间的间隙保持不变，处于弹性阶段，这个阶段很短，可以省略。
2）相对滑移阶段（12个水平线段）：荷载增大，剪力达到最大摩擦力，板间产生相对滑移，直至螺栓杆与孔壁接触。
3）弹塑性阶段（23条曲线）：螺栓杆除受剪力外，还受到弯矩和轴向拉力，孔壁受到压缩。当达到“3”点时，螺栓或连接板达到弹性极限。
4）失效阶段（34曲线）：在这个阶段，即使荷载略有增量，连接处的剪切变形也会迅速增加，直到连接处最终失效。曲线“4”的最高点对应的载荷是极限载荷。
问题5
螺栓失效有哪些形式？
答：螺栓失效的主要形式有：（1）螺栓杆被剪切;（2）孔壁因挤压而损坏;（3）板材被拉下;（4）板材末端被剪切;（5）螺杆弯曲失效。
问题6
螺栓的拧紧要求是什么？
答：普通螺栓的拧紧：螺栓的拧紧顺序应从中间开始，两侧对称。螺栓的紧固结构取决于操作人员的手感和连接接头的形状控制，大接头应重新拧紧，即两种紧固方式保证接头中的每个螺栓都能均匀受力;
高强度螺栓连接的初拧、重拧、终拧应按接头刚度较大的零件向约束较小的方向和螺栓组中心向周围区域的顺序进行;用于高强度螺栓和焊接的连接节点应按螺栓拧紧后焊接的施工顺序进行。
问题7
如何确定高强度螺栓的长度？
答：高强度螺栓的长度应按螺栓连接副最终拧紧后外露2扣-3扣的标准计算，计算公式如下。所选高强螺栓的公称长度应取修复后的长度，并按5mm的修复间隔按计算出的螺栓长度L进行修复。
L=L′+△L
△L=M+NS+3P
哪里：
L′：连接板总厚度;
△L：附加长度，即紧固长度，取值如下表;
M：高强度螺母的公称厚度;
N：垫圈数量，扭剪高强度螺栓1个，大六角头高强螺栓2个;
S：高强度垫圈的公称厚度，使用大圆孔或开槽孔时，按实际厚度取值;
P：螺纹的螺距，3P表示螺栓露出3个螺纹长度。
问题8
高强度螺栓的设计注意事项是什么？
答：高强度螺栓预应力紧固与普通螺栓紧固不同钢结构高强螺栓终拧检测，普通螺栓一般是用扳手拧紧的，高强度螺栓需要用专用设备操作，对于斜钢梁，需要特别注意紧固设备操作空间的最小间距，否则会导致一些高强度螺栓无法紧固。
问题9
普通螺栓的结构和工艺要求是什么？
答：普通螺栓作为永久连接螺栓使用时，有以下要求：
（1）螺栓头和螺母侧应分别设置平垫圈，螺栓头侧垫圈不得超过2个，螺母侧垫圈不得超过1个;
（2）当承载动载荷或重要部件的螺栓连接设计有防松要求时，应采用带防松装置的螺母或弹簧垫圈，弹簧垫圈应放在螺母侧;
（3）工字钢、槽钢等斜面螺栓连接，应采用斜垫圈;
（4）同一连接接头的螺栓数量应不少于2个;
（5）螺栓拧紧后，外露螺纹扣应不少于2扣，用锤击法检查螺栓紧固质量。
问题10
高强度螺栓的结构和工艺要求是什么？
答：高强度螺栓的结构和工艺要求如下：
（1）高强度大六角头螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，扭剪高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成;
（2）安装环境温度不宜低于-10°C;
（3）高强度螺栓在现场安装时应能自由穿透螺栓孔，不得强行穿透;
（4）高强度螺栓如拧过需要更换，更换后的螺栓不宜重复使用;
（5）高强度螺栓的长度应根据螺栓连接副最终拧紧后外露的2-3根扣丝计算。
今天的【钢结构Q&A】螺栓章节就在这里，下一期要和大家分享的就是【钢结构Q&A】100问答的“焊接篇”，敬请期待！
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