钢结构门式钢架施工之——高强螺栓篇

一栋完整的轻型钢结构厂房，钢构件在加工厂制作完成后运至现场安装，现场构件安装方式主要有螺栓连接、焊接。

门式钢架钢结构厂房

在轻钢厂房中主要采用的连接方式是螺栓连接，比如说梁柱连接、梁梁连接、屋檩墙檩连接、其它次构件连接、屋面墙面板连接等。

梁、柱、系杆高强螺栓连接节点

螺栓连接又分为高强螺栓连接、普通螺栓连接、自攻螺丝连接等等，今天着重说说高强螺栓，高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点。

高强度螺栓的定义及表示方法

1. 定义：高强度螺栓采的螺杆、螺母及 垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20MnTiB、40Cr、35CrMoA等，制成后进行热处理，提高了强度。按规定螺栓的性能等级在8.8级以上的称为高强度螺栓，常用的高强螺栓等级为10.9级、12.9级。高强螺栓最小规格M12，常用M16~M30。
2. 书面表示方式：无论是设备安装还是工程结构安装，每种螺栓都有其表示方法，但是带螺纹的一般都是以大写字母“M”开头，螺母也是一样，后面再依次标注螺栓直径及强度等级，比如：M20 10.9S，其含义就是直径为20mm的、强度等级为10.9级的高强度螺栓，这里的“S”就表示螺栓是高强度螺栓。
3. 图纸表示方式：在钢结构施工图纸中（一般是在结构图纸中），高强螺栓也是有特定的表示方法的，一般是菱形的填充图案（普通螺栓是圆形空心孔），在旁边会标注螺栓直径及孔径，如下图所示。

高强螺栓图纸标注方式

高强螺栓图纸表示方式

高强度螺栓的分类

1. 按照外形上分：可分为大六角头和扭剪型两种，大六角头高强螺栓固定端为六角型，由一个螺杆、两个垫圈及一个螺母组成；扭剪型高强螺栓固定端为圆柱头，由一个螺杆、一个垫圈及一个螺母组成，与大六角不同的是，扭剪型尾部还有一段没有螺纹的梅花头。
2. 按照性能等级分：可分为8. 8、10.9、12. 9级等，现今我国使用的大六 角头高强度螺栓有8. 8级和10. 9级两种，而扭剪型高强度螺栓 只有10. 9级一种。
3. 按照受力特点分：可分为摩擦型、承压型及张拉型高强螺栓，具体受力特点及使用部位不详细赘述，在钢结构图纸的结构总说明及部分集中标注中都会说明使用哪种高强螺栓，目前使用较多的是摩擦型高强度螺栓。

扭剪型高强度螺栓

大六角头高强度螺栓

高强度螺栓进场复验项目

高强螺栓是一种标准件，由专业生产厂家生产。出厂时，高强度大六角头螺栓连接副应随箱带有扭矩系数检验报告，扭剪型高强度螺栓连接副应随箱带有紧固轴力（预拉力）检验报告。

高强螺栓进入施工现场后，应及时进行扭矩系数或者紧固轴力及抗滑移系数的抽样复验。

1. 扭矩系数或者紧固轴力复验：在现场高强螺栓中随机抽取8套连接副送实验室进行复验，复验结果应符合规范要求。
2. 抗滑移系数复验：应采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件，与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、同工艺及同性能等级的高强度螺栓连接副，试件的做法详见《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205–2020，试件共计3组，每组4套共计12套高强螺栓。抗滑移系数应不低于0.4，图纸中有要求的按图纸执行。

高强螺栓样品及抗滑移试件

高强度螺栓的施工要点及注意事项

1. 高强度螺栓长度的计算方法:螺栓总长=连接钢板的总厚度+螺距+螺母+垫片厚度，加起来的总和数值后取5的整数倍，按1舍2入，例如计算数值为56mm，则螺栓总长取值55mm，若计算数值为57~59mm，则螺栓总长取值60mm；螺距+螺母+垫片厚度详见下表。
2. 高强螺栓连接副终拧后，螺栓外露丝扣应为2~3扣，允许有10%的螺栓外露丝扣为1扣或者4扣，所以螺栓长度应该严格计算控制。
3. 大六角头高强螺栓终拧应按照复验所得的扭矩系数计算终拧扭矩施拧，并在终拧1h后、48h内进行终拧扭矩检查；扭剪型高强螺栓以拧掉尾部梅花头为终拧合格，为被拧掉的进行全数终拧扭矩检查；高强螺栓终拧应使用专用扳手进行，扭矩终拧和扭矩检查时应使用同一扳手进行。
4. 高强螺栓摩擦面不得喷漆，安装前应清除表面的浮锈等，终拧时应从中间向四周扩散施拧，施拧后及时进行终拧扭矩检查。
5. 高强螺栓安装时应能自由穿入螺栓孔，不得随意用气割扩孔，扩孔应征得设计人员同意；高强螺栓不得重复使用，不得兼作安装螺栓。
6. 高强螺栓施工完成后应及时作防腐处理。

扭剪型螺栓拧断梅花头

扭剪型高强螺栓终拧

大六角高强螺栓扭矩扳手

螺栓长度计算参考表

总结

高强螺栓连接现已成为钢结构主要连接方式之一，应用广泛，是钢结构安装现场质量控制的必查工序之一，注意以上几点一定可以事半功倍，《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205–2020是最新版钢结构规范，大家可以拜读。

最新版钢结构施工质量验收规范

来源：漆黑赤小豆