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      高強度螺栓與普通螺栓誤區(一)

      2020-11-13 01:36:30

      一、什么是高強度螺栓


      高強度螺栓(High-Strength Friction Grip Bolt),英文直譯為:高強度摩擦預緊螺栓,英文簡稱:HSFG??梢?,我們中文施工中所說的高強度螺栓是高強度摩擦預緊螺栓的簡稱。在日常溝通中,僅僅是簡略了“摩擦(Friction)”“預緊(Grip)”兩個詞,卻造成了許多工程技術人員對高強度螺栓基本定義的理解,產生了誤區。


      誤區一:


      材料等級超過8.8級的螺栓,就是“高強度螺栓”?


      高強度螺栓和普通螺栓的核心區別并不在于使用材料的強度,而是受力的形式。本質是是否施加預緊力,并利用靜摩擦力抗剪。


      實際上在英標規范,美標規范中提到的高強度螺栓(HSFG BOLT)只有8.8級和10.9級兩種(BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490),而普通螺栓卻有包含有4.6,5.6,8.8,10.9,12.9等(BS 3692 11款表2);由此可見,材料強度高低并不是區別高強度螺栓與普通螺栓的關鍵。


      二、正確理解“高強”,強在何處


      按照GB50017,計算單個普通螺栓(B類)8.8級和高強度螺栓8.8級抗拉及抗剪強度。


      通過計算我們可以看到,相同等級的情況下,普通螺栓的抗拉強度和抗剪強度的設計值都要高于高強度螺栓。


      那么高強度螺栓,“強”在哪里?


      為回答這一個問題,必 須從兩種螺栓的設計工作狀態入手,研究其彈塑性變形的規律,并理解到設計破壞時的ji限狀態。


      普通螺栓和高強度螺栓工作狀態下應力應變曲線

      扭剪螺栓

      扭剪螺栓設計破壞時的ji限狀態


      普通螺栓:螺桿本身發生超過設計允許的塑性變形,螺桿被剪壞。


      普通螺栓連接,開始承受剪力前連接板間就會發生相對滑移,繼而螺栓桿和連接板接觸,發生彈塑性形變,承受剪力。


      高強度螺栓:有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克,兩塊鋼板發生相對位移,設計考量上即為破壞。


      高強度螺栓連接,摩擦力首先承受剪力,當荷載增 大到摩擦力不足以抵抗剪力,靜摩擦力被攻克,連接板發生相對滑移(ji限狀態)。但此時雖然破壞,但螺栓桿與連接板發生接觸,依然可以利用其本身的彈塑性形變,承受剪力。


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