钢结构现今已在许多工程建设领域得到应用,因此它的设计、施工、使用、维修等涉及到方方面面,是个相互关联的系统工程,说到钢结构就离不开钢结构的连接形式,尤其是紧固件的连接,包括普通螺栓、高强度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉的紧固连接。

  连接螺栓分为8级,即3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、10.9S(如5.6S表示抗拉强度为500MPa,屈强比为60%),其中后两级为高强度螺栓,其余为普通螺栓。

梁柱节点的螺栓连接

钢柱与基础的地脚螺栓连接

1、普通螺栓连接

  (1) 普通螺栓的种类和用途

  普通螺栓按外形有:六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓。

  ① 六角螺栓:按质量和产品等级分为A、B、C三种。

  A级螺栓——精制螺栓;

  B级螺栓——半精制螺栓;

  C级螺栓——粗制螺栓。

  A、B级螺栓适用于连接部位需传递较大剪力的重要结构的安装,C级螺栓适用于钢结构安装中的临时固定。

  ② 双头螺栓:又称螺柱,多用于连接厚板或不方便使用六角螺栓连接的地方,如砼屋架、屋面梁悬挂单轨梁吊挂件等。

  ③ 地脚螺栓:分为一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺栓和锚固地脚螺栓,一般地脚螺栓、直角地脚螺栓和锤头螺栓是在砼浇筑前预埋在基础之中,用以固定钢柱;锚固地脚螺栓是在已成型砼基础上经钻机成孔后,再安装、灌浆固定的一种地脚螺栓。

  ⑵ 普通螺栓的施工

  ① 连接要求:

  1)螺栓头和螺母的下面应放置平垫圈。螺母下面的垫圈不应多于2个,螺栓头部下面的垫圈不应多于1个

  2) 螺栓头和螺母应与结构构件的表面及垫圈密贴。

  3) 倾斜面的螺栓连接,放置斜垫片垫平。

  4) 动荷载或重要部位的螺栓,应放置弹簧垫圈。

  5)螺栓伸出螺母的长度应不小于两个完整螺纹的长度。

  ② 紧固轴力

  螺栓紧固必须从中心开始,对称施拧;大型接头采用复拧,即“两次紧固法”。

  施拧时的紧固轴力应不超过相应的规定。永久螺栓拧紧质量检验采用锤敲或用力矩扳手检验,要求螺栓不颤动和偏移,拧紧的真实性用塞尺检查,对接表面高差(不平度)不应超0.5mm。

2、 高强螺栓连接

  ⑴ 高强螺栓的种类和用途

  高强螺栓就是高强度的螺栓,是一种标准件。是继铆接连接后的新型钢结构连接形式,是目前钢结构连接的主要手段。

  高强螺栓从外形上可分为扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓。

  ⑵ 高强螺栓施工的机具

  ① 手动扭矩扳手:高强螺栓以手动紧固时,要使用有示明扭矩值的扳手施拧,以达到高强螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型三种。

  ② 电动扳手

  定扭矩、定转角电动扳手适用于大六角头高强螺栓的紧固,可自动控制扭矩和转角,适用于钢结构桥梁、厂房建设安装大六角头高强螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高强螺栓的初拧。

  扭剪型电动扳手适用于扭剪型高强度螺栓的终拧紧固,常用的扭剪型电动扳手有6922型和6924型两种。

  ⑶ 高强螺栓的保管及现场复验

  ① 高强螺栓的保管

  高强度螺栓的包装、运输、现场保管过程要保持它的出厂状态,直到安装使用前才能开箱检查使用。以防止连接副的扭矩系数(K)发生变化,这是高强度螺栓保管的一项重要内容。

  ② 高强度螺栓的现场取样复验

  扭剪型高强螺栓和高强大六角头螺栓出厂时应随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。

  连接面抗滑移系数复验:高强螺栓按每验收批抽取3组试件;

  预拉力复验:扭剪型高强螺栓每验收批抽取8套;

  扭矩系数复验:高强大六角头螺栓每验收批抽取8套。

  ⑷ 高强螺栓的施工要点

  ① 紧固前检查

  螺栓紧固前,应对螺孔、被连接件的移位,不平度、不垂直度、磨光顶紧的贴合情况,以及板叠合处摩擦面的处理,连接间隙,孔眼的同心度,临时螺栓的布放等进行检查。

  ② 紧固施工

  紧固顺序应从节点中心向边缘依次进行。紧固时,要分初拧和终拧两次紧固;对于大型节点,可分为初拧、复拧和终拧。初拧、复拧轴力宜为60~80%标准轴力,终拧轴力为标准轴力。

  当天安装的螺栓,要在当天终拧完毕,防止螺纹被沾污和生锈,引起扭矩系数值发生变化。

  ③ 紧固完毕检查

  高强大六角头螺栓检查:包括是否有漏拧和施工扭矩值。

  施工扭矩值的检查在终拧完成1h后、48h内进行。

  抽查量:每个作业班组和每天终拧完毕数量的5%,其不合格的数量应小于被抽查数量的10%,且少于2个,方为合格。否则,应双倍抽检。如仍不合格,则应对当天终拧完毕的螺栓全部进行复验。

  扭剪型高强螺栓检查时,只要观察其尾部被拧掉,即可判断螺栓终拧合格。对于某些原因无法使用专用电动扳手终拧掉梅花头时,则可参照高强大六角头螺栓的检查方法,采用扭矩法或转角法进行终拧并标记。

3、自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉连接

  连接薄钢板用的自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉等其规格尺寸与连接钢板相匹配,紧固密贴,其间距、边距符合设计要求。