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高強(qiáng)度螺栓到底強(qiáng)在哪？
發(fā)布時(shí)間：
2023-04-17
來源：
網(wǎng)絡(luò)
高強(qiáng)度螺栓(High-Strength Friction Grip Bolt)，英文直譯為：高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦(Friction)”“預(yù)緊(Grip)”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。
什么是高強(qiáng)度螺栓?
高強(qiáng)度螺栓(High-Strength Friction Grip Bolt)，英文直譯為：高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓，英文簡稱：HSFG?？梢姡覀冎形氖┕ぶ兴f的高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)度摩擦預(yù)緊螺栓的簡稱。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦(Friction)”“預(yù)緊(Grip)”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。
誤區(qū)一：
材料等級(jí)超過8.8級(jí)的螺栓，是“高強(qiáng)度螺栓”?
高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓的核心區(qū)別并不在于使用材料的強(qiáng)度，而是受力的形式。本質(zhì)是是否施加預(yù)緊力，并利用靜摩擦力抗剪。
實(shí)際上在英標(biāo)規(guī)范，美標(biāo)規(guī)范中提到的高強(qiáng)度螺栓(HSFG BOLT)只有8.8級(jí)和10.9級(jí)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(qiáng)度高低并不是區(qū)別高強(qiáng)度螺栓與普通螺栓的關(guān)鍵。
高強(qiáng)度螺栓強(qiáng)在哪?
按照GB50017，計(jì)算單個(gè)普通螺栓(B類)8.8級(jí)和高強(qiáng)度螺栓8.8級(jí)抗拉及抗剪強(qiáng)度。
通過計(jì)算我們可以看到，相同等級(jí)的情況下，普通螺栓的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值都要高于高強(qiáng)度螺栓。
那么高強(qiáng)度螺栓，“強(qiáng)”在哪里?
為回答這一個(gè)問題，必須從兩種螺栓的設(shè)計(jì)工作狀態(tài)入手，研究其彈塑性變形的規(guī)律，并理解到設(shè)計(jì)破壞時(shí)的極限狀態(tài)。
設(shè)計(jì)破壞時(shí)的極限狀態(tài)
普通螺栓：螺桿本身發(fā)生超過設(shè)計(jì)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會(huì)發(fā)生相對(duì)滑移，繼而螺栓桿和連接板接觸，發(fā)生彈塑性形變，承受剪力。
高強(qiáng)度螺栓：有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克，兩塊鋼板發(fā)生相對(duì)位移，設(shè)計(jì)考量上即為破壞。
高強(qiáng)度螺栓連接，摩擦力首先承受剪力，當(dāng)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(fā)生相對(duì)滑移(極限狀態(tài))。但此時(shí)雖然破壞，但螺栓桿與連接板發(fā)生接觸，依然可以利用其本身的彈塑性形變，承受剪力。
誤區(qū)二：
承載能力高是高強(qiáng)度螺栓?
由單個(gè)螺栓的計(jì)算可知，高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪的設(shè)計(jì)強(qiáng)度均低于普通螺栓。其高強(qiáng)實(shí)質(zhì)是：正常工作時(shí)，節(jié)點(diǎn)不允許發(fā)生任何相對(duì)滑移，即：彈塑性變形小，節(jié)點(diǎn)剛度大。
可見，在給定設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)荷載的情況下，用高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)并不一定能節(jié)省螺栓使用數(shù)量，但是其變形小，剛度大，**儲(chǔ)備高。高強(qiáng)度螺栓適合用主梁，等要求節(jié)點(diǎn)剛度較大的位置，符合“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱桿件”的基本抗震設(shè)計(jì)原理。
高強(qiáng)度螺栓之強(qiáng)，并非在于其本身的承載能力設(shè)計(jì)值，而是表現(xiàn)于其設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的剛度大，**性能高，抗破壞的能力強(qiáng)。
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)螺栓、雙頭高壓螺栓、螺母
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主要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件、高強(qiáng)鋼構(gòu)、風(fēng)電專用高強(qiáng)螺栓、雙頭高壓螺栓、螺母、機(jī)械零件加工及鉚焊件等，為本省及外地一些大中型企業(yè)生產(chǎn)配套零部件，專供風(fēng)電、火電企業(yè)專用高強(qiáng)螺栓。
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