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2009-5-3

高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别

高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别
高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接板件按弹性整体受力。在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）。几点补充意见1）高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接不是两个连接接头形式，而是同一个连接的两个不同阶段。对同一个高强度螺栓连接，承压型连接的承载力应该高于摩擦型连接的承载力，但在设计时，需要考虑连接板厚度与螺栓直径的匹配。2）摩擦型连接和承压型连接在施工方面所使用的高强度螺栓连接副是相同的，而且高强度螺栓连接副紧固的方法和预拉力值的要求也相同。也就是说，设计时只确定高强度螺栓连接副的性能等级，如8.8级、10.9级等，施工单位应根据工程（特别是节点构造）情况，施工经验以及市场价格等因素，自行采购何种嘈偷BR高强度螺栓连接副。目前国内市场有两种类型可选择，即扭剪型高强度螺栓连接副和高强度大六角头螺栓连接副。3）高强度螺栓承压型连接其连接钢板的孔径要比摩擦型更小些，主要是考虑控制承压型连接在接头滑移后的变形，而摩擦型连接不存在接头滑移问题，孔径可以稍大一些，有利于安装方便。4）由于允许接头滑移，承压型连接一般应用于承受静力荷载和间接承受力荷载的结构中，特别是允许变形的结构构件；重要的结构或承受动力荷载的结构应采用摩擦型连接，但用来耗能的连接接头可采用承压型连接。5）新的《钢结构设计规范》（GB50017-2003）实施以后，承压型连接不再需要摩擦面抗滑移系数值来进行连接设计，因此从施工角度上，承压型连接可以不对摩擦面处理有特殊要求（与表面除锈同处理即可），不再进行摩擦面抗滑移系数试验，从施工质量验收角度上，承压型连接只比摩擦型连接减少了摩擦面抗滑移系数检验一项内容，其余验收项目完全一致。新的钢结构规范对承压型连接的规定有了一定的放松，这主要是基于目前大量的钢结构项目是由国外设计的，特别是轻钢结构中，美国的巴特勒和ABA公司占了很大比重，而他们设计的轻钢结构连接处，都采用承压型连接，不考虑摩擦面的抗抗滑移系数，而且，往往涂上油漆。他们对摩擦面允许有较大的位移，破坏一般是由于螺栓受剪过大引起的。这样，可大大提高螺栓的承载力，从而达到减少螺栓数量的目的，也便于连接面螺栓的布置。