高强螺栓是钢结构施工中常见的连接件,大家一定觉得再熟悉不过了。可是我们要提及的“高强螺栓”的几点认识误区,绝对颠覆普通人,包括一般钢结构工程师的观念。
误区1:材料等级超过8.8级的螺栓,就是”高强螺栓“。
但其实高强螺栓和普通螺栓的核心区别并不在于使用材料的强度,而是受力的形式。本质是是否施加预紧力,并利用静摩擦力抗剪。
实际上在英标、美标规范中提到的高强螺栓(HSFG BOLT)只有8.8级和10.9级两种(BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490),而普通螺栓却有包含有4.6,5.6,8.8,10.9,12.9等(BS 3692 11款表2);由此可见,材料强度高低并不是区别高强螺栓与普通螺栓的关键。
误区2:高强螺栓的承载能力高于普通螺栓,是为”高强“。
我们来看下实际情况,按照GB50017计算单个普通螺栓(B类)8.8级和高强螺栓8.8级抗拉及抗剪强度。如下:
普通螺栓与高强螺栓强度对比
由单个螺栓的计算可知,高强螺栓抗拉和抗剪的设计强度均低于普通螺栓。其高强实质是:正常工作时,节点不允许发生任何相对滑移,即:弹塑性变形小,节点刚度大。
可见:在给定设计节点荷载的情况下,用高强螺栓设计的节点并不一定能节省螺栓使用数量,但是其变形小,刚度大,安全储备高。适合用主梁,等要求节点刚度较大的位置,符合“强节点,弱杆件”的基本抗震设计原理。
高强螺栓之强,并非在于其本身的承载能力设计值,而是表现于其设计节点的刚度大,安全性能高,抗破坏的能力强。
不知道您是否有上述“高强螺栓”的认识误区,但小编我算是开了眼了。一个看似简单的问题,要从本质上深入,全面,正确的理解,还真并不是一件简单的事情。
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