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2023-10-10
紧固标准件在钢结构工程中的使用组合
【摘要】：如4.8级表示fu不小于400N/mm2，而最低值0.8×400N/mm2=320N/mm2。目前我国常用的高强度螺栓性能等级，按热处理后的强度分为10.9级和8.8级两种。表2-21 高强度螺栓连接副的使用组合
1.普通螺栓紧固件
（1）普通螺栓
普通螺栓按形状主要可以分为六角头螺栓、双头螺栓和沉头螺栓等。钢结构中常用的螺栓是六角头螺栓，如图2-9所示。
普通螺栓的材料用Q235，分为A、B和C三级。A级和B级螺栓采用钢材性能等级5.6级或8.8级制造，C级螺栓则采用4.6级或4.8级制造。其中，“.”前数字表示公称抗拉强度fu的1/100，“.”后数字表示公称屈服点fy与公称抗拉强度fu之比（屈强比）的10倍。如4.8级表示fu不小于400N/mm2，而最低值0.8×400N/mm2=320N/mm2。
图2-9 六角头螺栓
A级和B级螺栓尺寸准确，精度较高，受剪性能良好，但是其制造和安装过于费工，并且高强度螺栓可代替其用于受剪连接，所以目前已很少采用。C级螺栓一般用圆钢冷镦压制而成。表面不加工，尺寸不准确，只需配用孔的精度和孔壁表面粗糙度不太高的Ⅱ类孔。C级螺栓在沿其杆轴方向的受拉性能较好，可用于受拉螺栓连接，对于受剪连接，适宜于承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接，临时固定构件用的安装连接，以及不承受动力荷载的可拆卸结构的连接等。
（2）螺母
在建筑钢结构中，螺母的选用应与相匹配的螺栓性能等级一致，当拧紧螺母达规定程度时，不允许发生螺纹脱扣现象，为此可选用柱接结构，用六角螺母及相应的栓接结构，大六角头螺栓、平垫圈使用，使连接副能防止因超拧而引起的螺纹脱扣。
螺母性能可分为4、5、6、8、9、10、12等几个等级，其中8级以下螺母与普通螺栓匹配，8级（含8级）以上螺母与高强度螺栓匹配。螺母与螺栓性能等级相匹配原则可参照表2-20。
表2-20 螺母与螺栓性能等级相匹配的参照表 （单位：mm）
（3）垫圈
常用钢结构螺栓连接的垫圈，按其形状及使用功能主要可以分为以下几种：
1）圆平垫圈。圆平垫圈一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面，用来增加螺栓头及螺母的支承面，同时避免被连接件表面损伤。
2）方型垫圈。方型垫圈一般放置于地脚螺栓头及螺母支承面下，用来增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼。
3）斜垫圈。主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平，使螺母支承面垂直于螺杆，避免紧固时导致螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触，以确保栓连安全。
4）弹簧垫圈。为避免螺栓拧紧后在动载作用产生振动和松动，依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面来避免螺栓松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。
2.高强度螺栓紧固件
高强度螺栓是用优质碳素钢或低合金钢材料制成的一种特殊螺栓。由于螺栓的强度高，故称高强度螺栓。
目前我国常用的高强度螺栓性能等级，按热处理后的强度分为10.9级和8.8级两种。其中整数部分（10和8）表示螺栓成品的抗拉强度fu不低于1000N/mm2和800N/mm2；小数部分（0.9和0.8）则表示其屈强比fy/fu为0.9和0.8。
建筑上常用的高强度螺栓按构造形式分为高强度大六角头螺栓、扭剪型高强度螺栓两种。钢结构用高强度大六角头螺栓一个连接副由一个螺栓、一个螺母、两个垫圈组成，其形式如图2-10所示，分8.8S和10.9S两个等级。
钢结构用扭剪型高强度螺栓一个连接副由一个螺栓、一个螺母、一个垫圈组成，其形式如图2-11所示。我国目前常用的扭剪型高强度螺栓等级为10.9S。
图2-10 高强度大六角头螺栓连接副
图2-11 扭剪型高强度螺栓连接副
高强度大六角头螺栓连接副应由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，扭剪型高强度螺栓连接副应由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。使用组合应符合表2-21的规定。
表2-21 高强度螺栓连接副的使用组合
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