將兩個(gè)以上的鋼結(jié)構(gòu)零部件或構(gòu)件用螺栓連接成為一體的連接方法。螺栓連接是構(gòu)件預(yù)裝和結(jié)構(gòu)安裝中最簡(jiǎn)便的連接方式。

　　螺栓連接在金屬結(jié)構(gòu)安裝中最早使用。19世紀(jì)30年代后期，螺栓連接逐漸被鉚釘連接代替，僅在構(gòu)件組裝中作為臨時(shí)固定措施。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了高強(qiáng)度螺栓連接方法。高強(qiáng)度螺栓用中碳鋼或中碳合金鋼制成，其強(qiáng)度比普通螺栓高2～3倍。高強(qiáng)度螺栓連接具有施工方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，60年代以后在一些冶金工廠的鋼結(jié)構(gòu)制造安裝中開始應(yīng)用。
                                                              

　　1.螺栓的分類

　　螺栓有很多叫法，螺釘、螺栓釘、標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件等。螺栓是緊固件的通用說(shuō)法。

　　廣義上螺栓包括普通螺栓、高強(qiáng)螺栓、地腳錨栓、膨脹螺栓、化學(xué)錨栓等，狹義上的螺栓分為普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓兩種。

　　1.1 普通螺栓連接 主要分粗制螺栓連接和精制螺栓連接。

　　普通螺栓按照形式可分為六角頭螺栓、雙頭螺栓、沉頭螺栓等;

　　按制作精度可分為A、B、C級(jí)三個(gè)等級(jí)，A、B級(jí)為精制螺栓，C級(jí)為粗制螺栓，鋼結(jié)構(gòu)用連接螺栓，除特殊說(shuō)明外，一般即為普通粗制C級(jí)螺栓。

　　1.1.1 粗制螺栓 是用碳素結(jié)構(gòu)鋼制成，為使螺栓順利地穿.入螺孔，其孔徑應(yīng)比螺栓公稱直徑d大1.0～2.0mm。螺栓孔距排列要便于扳手?jǐn)Q緊螺帽。當(dāng)粗制螺栓用于柱、梁、屋架的構(gòu)件連接時(shí)，應(yīng)采用加托板的連接構(gòu)造。此時(shí)螺栓處于受拉狀態(tài)，其剪力由托板承受。

　　粗制螺栓所用材料強(qiáng)度等級(jí)低，限制了其在結(jié)構(gòu)連接中的使用范圍，但在剪力較小的工作平臺(tái)次梁、墻皮梁、屋面梁及支撐、鉸接支座等的連接中仍得到廣泛應(yīng)用。

　　粗制螺栓還普遍用于廠房鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝、鉚接構(gòu)件鉚接前的預(yù)緊固以及高強(qiáng)度螺栓連接前的組裝和安裝節(jié)點(diǎn)焊接前的臨時(shí)緊固等。粗制螺栓作為永久固定螺栓使用時(shí)，需在找正后將其擰緊并采取防松措施。

　　1.1.2 精制螺栓 連接時(shí)，其孔徑應(yīng)與螺桿直徑相同，螺栓穿入螺孔時(shí)應(yīng)用錘擊打入，制孔質(zhì)量和螺桿的加工精度要有嚴(yán)格要求。精制螺栓連接用于一些經(jīng)常拆裝和無(wú)法鉚接的結(jié)構(gòu)連接。精制螺栓一般用于機(jī)械產(chǎn)品，建筑鋼結(jié)構(gòu)中極少使用。

　　1.2 高強(qiáng)度螺栓連接

　　用高強(qiáng)度鋼制造的，或者需要施以較大預(yù)緊力的螺栓，皆可稱為高強(qiáng)度螺栓。高強(qiáng)度螺栓施加預(yù)拉力和靠摩擦力傳遞外力。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來(lái)傳遞剪力，擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生預(yù)拉力很小，其影響可以忽略不計(jì)，而高強(qiáng)螺栓除了其材料強(qiáng)度很高之外，還給螺栓施加很大預(yù)拉力，使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力，而且預(yù)拉力、抗滑移系數(shù)和鋼材種類都直接影響高強(qiáng)螺栓的承載力。

　　高強(qiáng)螺栓按其受力狀況主要分為：摩擦型和承壓型兩種。煙臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)件廠家

　　高強(qiáng)螺栓按施工工藝分為：扭剪型高強(qiáng)螺栓和大六角高強(qiáng)螺栓兩種。

　　1.2.1 摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，靠螺栓緊固壓力使連接板層貼緊后在鋼板接觸表面產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞外力。對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行噴砂處理后生成赤銹面，可獲得較大的摩擦系數(shù)，減少連接螺栓的數(shù)量。摩擦型高強(qiáng)度螺栓的孔徑應(yīng)比螺栓公稱直徑d大1.5～2.0mm。

　　1.2.2 承壓型高強(qiáng)度螺栓連接，是使構(gòu)件間產(chǎn)生的摩擦力和螺栓中心軸剪切力與構(gòu)件的承壓力同時(shí)作用來(lái)傳遞應(yīng)力的，其孔徑應(yīng)比螺栓公稱直徑d大1.O～1.5mm。制孔采用數(shù)控鉆床鉆孔和鉆模鉆孔等方法。

　　總之，摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓實(shí)際上是同一種螺栓，只不過(guò)是設(shè)計(jì)是否考慮滑移。摩擦型高強(qiáng)螺栓絕對(duì)不能滑動(dòng)，螺栓不承受剪力，一旦滑移，設(shè)計(jì)就認(rèn)為達(dá)到破壞狀態(tài)，在技術(shù)上比較成熟;承壓型高強(qiáng)螺栓可以滑動(dòng)，螺栓也承受剪力，最終破壞相當(dāng)于普通螺栓破壞(螺栓剪壞或鋼板壓壞)。

　　1.2.3 大六角高強(qiáng)螺栓，由一個(gè)高強(qiáng)度螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈可組成高強(qiáng)度螺栓連接副。

　　施工時(shí)，先用粗制螺栓將結(jié)構(gòu)臨時(shí)固定，待結(jié)構(gòu)安裝找正后，再?gòu)穆菟ㄈ褐胁块_始逐個(gè)將粗制螺栓換上高強(qiáng)度螺栓并進(jìn)行初擰，初擰后再順次進(jìn)行復(fù)擰和終擰。

　　進(jìn)行大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副安裝時(shí)，螺栓兩邊應(yīng)各加一個(gè)墊圈(圖3a)。初擰扭矩值為終擰扭矩值的50%，復(fù)擰扭矩值等于終擰扭矩值，終擰扭矩值計(jì)算公式為：Tc=K*Pc*d。式中Tc為終擰扭矩值，N·m;K為扭矩系數(shù);Pc為施工預(yù)拉力，kN;d為高強(qiáng)度螺栓螺紋直徑，mm。施擰采用扭矩扳手，每次使用前應(yīng)進(jìn)行扭矩校正。

　　1.2.4 扭剪型高強(qiáng)螺栓，一個(gè)高強(qiáng)度螺栓、一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈組成扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副。

　　進(jìn)行扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副安裝時(shí)，應(yīng)僅在螺母一側(cè)加一個(gè)墊圈(圖3b)。初擰扭矩值計(jì)算公式為：Tc=0.065*Pc*d。式中Tc為初擰扭矩值，N·m;Pc為施工預(yù)拉力，kN;d為高強(qiáng)度螺栓螺紋直徑，mm。終擰采用專用扳手將尾部梅花頭擰斷為止。質(zhì)量檢查的重點(diǎn)應(yīng)放在施工過(guò)程的監(jiān)督檢查。

　　1.3 地腳錨栓

　　地腳錨栓別名地腳螺栓、地腳螺絲、地腳絲等，用于鋼結(jié)構(gòu)柱腳與混凝土基礎(chǔ)連接的構(gòu)件。一般采用Q235、Q345圓鋼制作。)

　　安裝時(shí)由鋼框固定地腳錨栓組，與綁扎鋼筋籠一起安裝，然后澆筑混凝土，螺栓頭應(yīng)露出混凝土面一定長(zhǎng)度。待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，安裝鋼柱腳，最后柱底二次灌漿。

　　1.4 化學(xué)錨栓

　　化學(xué)錨栓是一種新型的緊固材料，由化學(xué)藥劑與金屬桿體組成的。用于在已建成的混凝土結(jié)構(gòu)上安裝其他結(jié)構(gòu)的連接件?？捎糜诟鞣N鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、大理石干掛施工中的后加埋件安裝，也可用于設(shè)備安裝，公路、橋梁護(hù)欄安裝，建筑物加固改造等場(chǎng)合。

　　化學(xué)錨栓是繼膨脹錨栓之后出現(xiàn)的一種新型錨栓，是通過(guò)特制的化學(xué)粘接劑， 螺桿膠結(jié)固定于砼基材鉆孔中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)固定件錨固的復(fù)合件。因?yàn)榛瘜W(xué)錨栓的抗拔承載力較大，可替代埋件錨筋，常用在施工現(xiàn)場(chǎng)忘記安裝鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件但混凝土已澆筑完成，用后加的化學(xué)錨栓埋件來(lái)補(bǔ)救。

　　化學(xué)錨栓的施工步驟如下：

　　(1).根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，在基材(如混凝土)中相應(yīng)位置鉆孔，孔徑、孔深及螺栓直徑應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

　　(2).用沖擊鉆或水鉆鉆孔。

　　(3).用專用氣筒、毛刷或壓縮空氣機(jī)清理鉆孔中的灰塵，建議重復(fù)進(jìn)行不少于3次，孔內(nèi)不應(yīng)有灰塵與明水。

　　(4).保證螺栓表面潔凈、干燥、無(wú)油圬。

　　(5).確認(rèn)玻璃管錨固包無(wú)外觀破損、藥劑凝固等異?，F(xiàn)象，將其圓頭朝外放入錨固孔并推至孔底。

　　(6).使用電鉆及專用安裝夾具，將螺桿強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)插入直至孔底，不應(yīng)采用沖擊方式。

　　(7).當(dāng)旋至孔底或螺栓上標(biāo)志位置時(shí)，立刻停止旋轉(zhuǎn)，取下安裝夾具，凝膠后至完全固化前避免擾動(dòng)。超時(shí)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致膠液流失，影響錨固力。(旋轉(zhuǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)30秒，轉(zhuǎn)速不應(yīng)低于300轉(zhuǎn)/分，不大于750轉(zhuǎn)/分，螺栓推進(jìn)速度約為2cm/秒，不允許采用沖擊方式。)

　　1.5 膨脹螺栓

　　膨脹螺栓的作用與化學(xué)錨栓作用相同，用于受力較小的錨固件。

　　混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫的部位和容易產(chǎn)生裂縫的部位，不得采用膨脹螺栓。同時(shí)，主要承重結(jié)構(gòu)、重要管道以及高速運(yùn)轉(zhuǎn)、承受沖擊荷載和振動(dòng)較大的設(shè)計(jì)采用的膨脹螺栓，應(yīng)按計(jì)算的設(shè)計(jì)抗拉力和設(shè)計(jì)抗剪力選用大一級(jí)的規(guī)格型號(hào)。

　　2 螺栓的材性和規(guī)格

　　鋼結(jié)構(gòu)中常用的螺栓規(guī)格有M12、M16、M20、M24、M30，M為螺栓符號(hào)，數(shù)字為公稱直徑。

　　螺栓按照性能等級(jí)分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9十個(gè)等級(jí)，其中8.8級(jí)以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)過(guò)熱處理(淬火、回火)，通稱為高強(qiáng)度螺栓，8.8級(jí)以下(不含8.8級(jí))通稱為普通螺栓。

螺栓性能等級(jí)標(biāo)號(hào)由兩部分?jǐn)?shù)字組成，分別表示螺栓的公稱抗拉強(qiáng)度和材質(zhì)的屈強(qiáng)比。如性能等級(jí)分4.6級(jí)的螺栓其含義為：第一部分?jǐn)?shù)字(4.6中的“4”)為螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度(N/mm2)的1/100;第二部分?jǐn)?shù)字(4.6中的“6”)為螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比的10倍;兩部分?jǐn)?shù)字的乘積(4×6=“24”)為螺栓材質(zhì)公稱屈服點(diǎn)的(N/mm2)的1/10。