在钢结构工程中,连接方式的选择与整个结构的承载能力息息相关,其中螺栓连接以其高效、便捷的特点被广泛应用。而普通螺栓与高强螺栓作为螺栓连接的两大类别,其特性和差异为众多工程师和技工所关注。
一、普通螺栓与高强螺栓的材料及强度对比
普通螺栓的制作常采用普通的碳素结构钢材,不经过热处理。其种类多样,包括、B级和C级精制螺栓,性能等级有5.和8.8级等。而C级粗制螺栓,因其实用性和经济性,在钢结构中应用较为普遍。相比之下,高强螺栓则选用45号钢、40B钢、20MnTi钢等优质碳素结构钢或合金钢,并经过热处理加工,其性能等级主要为8.8级和10.9级。
二、施工工艺的不同
在施工过程中,普通螺栓并没有太多的施拧要求,即便出现误差也常可重复利用。高强螺栓的施拧工艺则要求严格得多。一旦出现失误,必须更换新的螺栓。值得一提的是,高强螺栓连接具有预拉力特性,这一特点在施工时需严格控制。
预拉力的控制方法包括力矩法和转角法。力矩法中,初拧至终拧力矩的30%~50%使板件紧密贴合;随后在初拧基础上,按100%设计终拧力矩拧紧。而转角法则先用普通扳手使板件紧密贴合后,再用长扳手或电动扳手拧过一定的角度,一般为120o~180o完成终拧。
三、受力机理的差异
普通螺栓主要依赖栓杆进行力的传递。而高强螺栓则分为摩擦型和承压型。其中,承压型的受力机理与普通螺栓相似。但摩擦型高强螺栓则主要依赖板件之间的摩擦进行力的传递。若出现滑移,则认为该螺栓连接失效。
总体而言,尽管普通螺栓与高强螺栓在钢结构连接中均扮演重要角色,但因其材料、强度、施工工艺及受力机理的不同,使得两者在具体应用中各有千秋。