钢结构高强度螺栓连接应用范围的探讨

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1、万方数据工程设计钢结构高强度螺栓连接应用范围的探讨王群(中国石化工程建设公司北京设计院北京1000儿)摘要随着石化行业国际化进程的加快．涉外项目的增多，高强螺拴连接的推广应用已经目趋普遍。根据应用情况，时目前石化行业结构设计中采用的高强螺桂连接形式的优缺点从技术、经济、施工等几个方面进行比较．井时RCSC和AISc规范中的相关设计理惫予以简单介绍。关键词高强度螺柽承压型连接摩擦型连接DISCUSSIoNONUSESCoPE0FHlGH-STRENGTHBoLTCoNNECTIoNSoFSTEELSTRUCTURESWang0un(BeilngD朗lgnInstitut

2、e，Chl肿PetrochemIcalE“glneerlngConstructloncompa“yBeii“g100011)ABSTRACTHigh—st姗gthboltconnectioni5usedwldelywithspeeding“pinternatjonlizationofdomesticpetrochemicalindustry．Themeritsanddemeritsofhgh—strengthb01tconnectlon3usedforstructuraldesignsofpetrochemicaljndustryarecomparedfromtech

3、nology，economyandconstructlonetc．Itisalsoprovidedthatthere】evantdes培nconception5ofboltedjoint3inRCSCandAlsCspecifications．皿YWORDsbigh_strengthboltsbearing_typeconnectionfriction-‘ypeconnection0前言我国的设计规范将高强度螺栓连接按受力特性分为摩擦型和承压型连接两种，这两种连接形式所采用的螺栓材质、制造、安装以及拧紧预拉力设计值均相同，但承压型连接螺栓孔径的要求比摩擦型连接更为严格

4、，《钢结构设计规范》(GB50017—2003)对构件接触面的处理方法较以往作出了调整，降低了对承压型连接的要求。在石化行业，由于多种原因，在设计时习惯上多采用摩擦型连接。国内的规范和相关文献普遍认为：摩擦型连接刚度大、变形小、整体性好、受力可靠、耐疲劳，是其主要的优点；相比之下，承压型连接整体性和刚度差、剪切变形大、动力性能差，强度储备低，所以有承压型连接不得应用于直接承受动力或反复荷载作用的构件连接的规定，同时承压型连接由于在设计荷载下会产生滑移，也不宜用于承受有反向内力的连接。那么在国内石化行业结构设计当中是否就不宜采用承压型连接呢?以下根据国内外就高强螺栓连接

5、应用范围进行探讨。l国内外高强螺栓应用的比较根据我国钢结构设计规范，摩擦型连接和承压型连接这两种连接形式的主要区别在于其在抗剪连接中承载能力极限状态的不同：摩擦型连接是指外剪力等于板件间的最大摩擦力，为承载能力极限状态；承压型连接是指剪力超过板件问的最大摩擦力，构件间发生相互滑移，螺栓杆受剪、7L壁受压，以杆身不被剪断或孔壁不被压坏为承载能力极限状态。由此可见，由于判断承载能力极限状态的标准的不同，承压型连接的抗剪承载力一般要高于摩擦型连接。对于抗拉连接，“规范”(GB50017—2003)较《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82—91)对承压型连

6、接作出了调整，明确指出其抗拉承载力设计值的计算方法与普通螺栓相同，而不是如“规程”(JGJ82—91)中所规定的那样与摩擦型连接计算方法相同，所以承压型连接的抗拉承载力也要高于摩擦型连接。就目前遇到的工程应用而言，国外的设计规范是不要求采用摩擦型连接的，Rcsc将高强螺栓连接划分为了3种，即snug—tighten、pretensioned和slip—c—ticalo]，后两种分别相当于我国规范的承压型和摩擦型连接，对螺栓的预拉力都有所控制。第作者：王群男1972年8月出生工程师ETnall：w蚰gqun@seL删n收稿日期：2007—04—1876锕结构2007年第

7、10期第z2卷总弟100期万方数据王群：钢结构高强度螺栓连接应用范围的探讨一种在我国的规范中没有相对应的形式，其对螺栓的预拉力没有控制，只要求安装工人用普通扳手将螺栓拧紧即可，其他使用条件与普通螺栓连接完全相同，实际上这种连接只不过是借用了高强螺栓的高强度而已，并且只适用于承受静力荷载01]。由于对节点滑移后转入承压状态可能造成的后果没有统一的评判标准，RCsC认为采取何种连接形式应该由设计人员依据具体情况自行判断，但RCSC和AISC还是给出r一般的选用原则：当节点的滑移可能影响到结构的正常使用或者可能会降低结构的强度和稳定性时，即使节点本身的强度