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浅述轻钢结构中的螺栓连接
四川省工业设备安装公司第六分公司江挺

摘要：近年来随着建筑钢结构技术的迅速发展和机械化程度的日益提高，轻型钢结构厂房和钢结构工程得到了广泛的应用。特别是大跨度轻钢结构，随着钢结构设计、施工技术的日渐成熟，更是得到了快速发展。与此同时，建筑钢材、连接技术及加工、安装技术也进一步达到了系列配套的要求。与通常的钢筋混凝土结构相比，轻钢结构具有投资成本相对较低、施工周期短、抗震性好、便于改造等特点。在钢结构中，连接占有很重要的地位。而连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式。在房屋结构中铆接已经很少采用，常用焊接和螺栓连接。本文结合重庆隆鑫、劲隆钢结构工程，山东日照T4转接楼钢结构制作安装工程，重庆瑞驰汽车实业有限公司钢结构工程等工程的施工经验，着重阐述了钢结构中螺栓连接的工艺方法及其特点和应用，敬请指导、探讨。
关键词：轻钢结构螺栓连接方法特点应用
钢结构的基本构件由钢板、型钢等连接而成，如梁、柱、桁架等，运到工地后通过安装连接成整体结构。因此在钢结构中，连接占有很重要的地位。在传力过程中，连接部位应有足够的强度、刚度和延性。被连接件间应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。连接的加工和安装比较复杂而且费工，因此选择合理的连接方案是便于钢结构设计和施工的重要环节。螺栓连接需要先在构件上开孔，然后通过拧紧螺栓产生紧固力将被连接板件连成一体。
螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
一、工程概况：
重庆隆鑫集团有限公司劲隆科技工业园位于重庆市高新区九龙工业园区，钢结构厂房包括外购、外协件仓库、总装厂房和成品库房，总长216米，宽124米，装配车间建筑面积20738.08平方米，外协件仓库建筑面积12876.5米。外协件仓库为两层钢结构厂房，一层为两跨，跨度为15米，采用单层钢架结构，二层为单跨，跨度为20米，采用门式钢架结构。楼盖系统采用钢承板现浇钢筋混泥土组合楼盖、组合梁结构。柱距为6米。总装厂房和成品库房为五跨22+18*4单层厂房，采用多跨门式钢架轻型结构。总装厂房柱距为6米，成品库中柱柱距为12米。
二、普通螺栓连接：
普通螺栓的优点是装卸便利，不需特殊设备。普通螺栓又分为C级螺栓（又称粗制螺栓）和A、B级螺栓（又称精制螺栓）两种。C级螺栓制作精度差，栓径和孔径之间的缝隙相差1～1.5mm，便于制作和安装，但螺杆与钢板孔壁接触不够紧密，当传递剪力时，连接变形较大，故C级螺栓宜用于承受拉力的连接，或用于次要结构和可卸结构的受剪连接以及安装时的临时固定，它有4.6级和4.8级两种；A、B级螺栓栓径和孔径之间的缝隙相差只有0.3～0.5mm，受力性能较粗制螺栓好，但加工费用高且按照费时费工，目前建筑结构中很少使用，它有5.6级和8.8级两种。A、B级螺栓间的区别只是尺寸不同，其中A级为螺杆直径d≤24mm且螺栓杆长度l≤150mm的螺栓，B级为螺杆直径d＞24mm且螺栓杆长度l＞150mm的螺栓。
三、高强螺栓连接：
在轻型钢结构厂房安装中，一般在钢柱与钢梁和钢梁与钢梁等重要部位连接均采用高强螺栓连接。根据螺栓的形状，高强度螺栓有大六角头和扭剪型两种类型。高强螺栓传递剪力的机理与普通螺栓不同，它是靠被连接板间的强大摩擦阻力传递剪力，这种螺栓用高强度的钢材制作，安装时通过特制的扳手，以较大的扭矩拧紧螺帽，使螺栓杆产生很大的预应力，由于螺帽的挤压力把被连接的部件夹紧，依靠接触面间的摩擦力来阻止部件的相对滑移，达到传递外力的目的，因而变形小。其优点是施工简单，受力好，耐疲劳且可以撤换以及在动力荷载作用下不致松动。轻型钢结构厂房安装中普遍使用，是一种很有发展前途的连接方式。从受力特征不同，高强螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。
1、摩擦型连接：外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。孔径比螺栓公称大1.5～25mm。其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。轻型钢结构厂房安装中普遍使用摩擦型连接。
2、承压型连接：起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。孔径比螺栓公称直径大1～1.5mm。其连接承载力一般比摩擦型连接高，可以节约钢材。但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。
除上述常用的连接外，在薄壁钢结构中还经常采用射钉、自攻钉和焊钉等连接方式。屋面板、墙面板一般采用自攻钉连接，做建筑浇筑用的楼层板与梁连接方式一般采用焊钉，有专门的施工工具。
四、螺栓的合理排列：
每一杆件在节点以及拼接接头的一端，永久性的螺栓数不宜少于2个，对组合构件的缀条，其端部连接可采用1个螺栓。
螺栓（包括普通螺栓和高强度螺栓）的排列通常采用并列和错列两种基本形式(见下图)。

并列布置紧凑，整齐简单