一.普通螺栓
按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。
A、B级---精制螺栓,性能等级为5.6或8.8级;5或8表示fub≥500或800N/mm2,0.6或0.8表示fy/fub=0.6或0.8;
A级螺栓用于螺杆公称直径d ≤24mm和螺杆公称长度L≤10d或L≤ 150mm(按较小值)时,否则即为B级螺栓。
C级---粗制螺栓,性能等级为4.6或4.8级;4表示fu≥400N/mm2,0.6或0.8表示fy/fub=0.6或0.8;
C级螺栓一般可用Q235钢制成。A、B级螺栓对螺栓杆和螺栓孔的加工要求较高。
2.高强螺栓
安装需使用特制的扳手,能保证螺杆中具有规定的预拉力。
高强螺栓一般由中碳钢或者低合金钢经热处理(淬火并回火)后制成,强度高。包括8.8级和10.9级两种。
40B、45号钢或者35号钢——8.8级
20MnTiB、35VB——10.9级
10.9级和8.8级高强螺栓的螺母和垫圈采用45号钢经过热处理后制成。
为了保证较好的淬火效果,用20MnTiB钢制造的螺栓直径宜为d ≤M24, 35VB钢d ≤ M30, 40B钢d ≤M24, 45号钢d ≤ M22, 35号钢d ≤ M20。扭剪型高强度螺栓限用20MnTiB钢制造。
二.螺栓孔的类别
1. Ⅰ类孔(孔壁整齐,质量好)
制作方法:
a.在装配好的构件上按设计孔径钻成;
b.在单个构件上分别用钻模按设计孔径钻成;
c.在单个的构件上先钻成或冲成较小孔径,装配好后再扩钻至设计孔径。
普通螺栓中的精制螺栓要求用Ⅰ类孔,并且:孔径-栓杆直径=0.3~0.5mm。
2. Ⅱ类孔(孔壁不整齐,质量差)
制作方法:
在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径。
普通螺栓中的粗制螺栓连接可用Ⅱ类孔,并且:孔径-栓杆直径=1.0~1.5mm。
高强螺栓的孔为Ⅱ类孔,采用钻成孔,
摩擦型高强螺栓:孔径-栓杆直径=1.5~2.0mm
承压型高强螺栓:孔径-栓杆直径=1.0~1.5mm
三.螺栓连接的种类
螺栓连接分为普通螺栓连接和高强螺栓连接。
按受力方式分为:抗剪螺栓连接、抗拉螺栓连接和剪拉螺栓连接。
1.普通螺栓连接
a.粗制螺栓(c级螺栓)连接
使用较多的一种连接方式。
抗剪连接依靠螺杆受剪和孔壁承压来承受荷载;
抗拉连接依靠螺杆受拉来承受荷载。
抗剪连接中,螺孔比螺杆直径大1.0—1.5mm,受力后板件间将发生相对滑移。适用于不直接承受动力荷载的次要结构构件连接、不承受动力荷载的可拆卸结构连接以及临时固定用的连接。
螺栓的抗拉连接性能较好,常用于使螺栓受拉的工地安装节点连接。
b.精制螺栓(A、B级螺栓)连接
其受力和传力情况与C级螺栓连接相同。
螺栓加工复杂,安装要求高,价格昂贵,常为高强螺栓摩擦型连接所替代。
2.高强螺栓连接
a.高强螺栓摩擦型连接
依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载。螺栓孔壁不承压,螺杆不受剪,连接变形小,连接紧密,耐疲劳,易于安装,在动力荷载作用下不易松动。
b.高强螺栓承压型连接
在连接板间的摩擦力被克服、节点板发生相对滑移后依靠孔壁承压和螺栓受剪来承受荷载。
只能用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构中。