0508高强螺栓规程

呢我《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82征求意见稿规程JGJ82编制组2005年10月11.总则1.0.1为在钢结构高强度螺栓连接的设计、施工中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。1.0.2本规程适用于工业与民用房屋和构筑物钢结构工程中，高强度螺栓连接的设计、施工与质量验收。1.0.3本规程制定的主要依据是现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017、《冷弯薄壁钢结构技术规范》GB50018及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205，对特殊条件（疲劳、高温或腐蚀等）下高强度螺栓连接的设计与施工，尚应符合现行有关标准的规定。1.0.4高强度螺栓连接的设计与施工，应结合工程实际，合理选用材料、连接型式、构造措施及施工方法，保证连接接头在运输、安装和使用过程中满足强度和刚度要求，并符合防火、防腐要求。1.0.5在钢结构设计文件中，应注明所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接型式、预拉力与抗滑移系数等要求。2.术语、符号2.1术语2.1.1大六角高强度螺栓连接副heavy-hexhighstrengthboltassembly由一个高强度大六角头螺栓，一个高强度大六角螺母和两个高强度平垫圈组成的结构连接紧固件。2.1.2扭剪型高强度螺栓连接副twist-off-typehighstrengthboltassembly由一个扭剪型高强度螺栓，一个高强度六角螺母和一个高强度平垫圈组成的结构连接紧固件。2.1.3摩擦面fayingsurface高强度螺栓连接件板层之间接触面。2.1.4预拉力（紧固轴力）pretension通过紧固高强度螺栓连接副而在螺栓杆轴方向产生的符合连接设计所要求的拉力。2.1.5摩擦型连接slipcriticaljoint通过对高强度螺栓连接副紧固所得到预拉力（紧固轴力），使连接板层贴紧并施加接触压力，利用由此产生于连接件板层之间接触面间的摩擦力来传递外力的高强度螺栓连接。2.1.6承压型连接shear/bearingpretensionedjoint摩擦面滑移以后，连接件板层之间接触面间的摩擦力、螺栓的剪切力及连接板螺栓孔壁的承压力共同传递外力的高强度螺栓连接。2.1.7张拉型连接tensionpretensionedjoint利用紧固高强度螺栓连接副时产生在连接件间的压力进行传递作用于螺栓轴向力的高强度螺栓连接。2.1.8抗滑移系数meanslipcoefficient高强度螺栓连接摩擦面滑移时，滑动外力与连接中法向压力（等同于螺栓预拉力）的比值。2.1.9扭矩系数torque-pretensioncoefficient高强度螺栓连接中，施加于螺栓上的紧固扭矩与其在螺栓导入的轴向预拉力（紧固轴力）之间的比例系数。2.1.10杠杆力（撬力）作用pryingaction由于荷载与螺栓轴心线偏离，引起连接件变形从而使螺栓轴向拉力增加，在连接接头中形成的杠杆作用。2.1.11栓焊并用连接jointwithcombinedboltsandweldsunderaload考虑摩擦型高强度螺栓连接和贴角焊缝同时承担同一内力进行设计的连接型式。2.1.12栓焊混用连接connectionwithcombinedboltsandwelds2在梁、柱、支撑构件的拼接及相互间的连接节点中，翼缘通过全熔透焊缝连接，腹板通过摩擦型高强螺栓连接的连接型式。2.1.13扭矩法calibratedwrenchpretensioning通过控制施工扭矩值对高强度螺栓连接副进行紧固的方法。2.1.14转角法turn-of-nutpretensioning通过控制螺母转角值对高强度螺栓连接副进行紧固的方法。2.2符号2.2.1作用及作用效应F——集中荷载；M——弯矩；N——轴心力；P——高强度螺栓的预应力；Q——杠杆力（撬力）；V——剪力。2.2.2计算指标Ntb——单个高强度螺栓的抗拉承载力设计值；Nvb——单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值；Ncb——单个高强度螺栓的承压承载力设计值；f——钢材的抗拉、拉压和抗弯强度设计值；ftb——高强度螺栓的抗拉强度设计值；fvb——高强度螺栓的抗剪强度设计值；fcb——高强度螺栓的承压强度设计值；σ——正应力；τ——剪应力2.2.3几何参数A——毛载面面积；An——净载面面积；I——毛载面惯性矩；S——毛载面面积矩；a——间距；d——直径；do——孔径；e——偏心距；h——截面高度；he——角焊缝的计算厚度；hf——角焊缝的焊脚尺寸；l——长度；lw——焊缝的计算长度；lz——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度。2.2.4计算系数及其它n——高强度螺栓的数目n1——所计算截面上高强度螺栓的数目nv——螺栓的剪墙面数目nf——高强度螺栓传力摩擦面数目3μ——高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数ψ——集中荷载的增大系数K——扭矩系数3基本规定3.1一般规定3.1.1高强度螺栓连接设计采用概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。不同连接类型的极限状态定义如下：1摩擦型连接在荷载设计值下，连接件之间产生相对滑移，作为其承载力极限状态；2承压型连接在荷载设计值下，螺栓或连接件达到最大承载能力，作为其承载能力极限状态；3张拉型连接在荷载设计值下，螺栓或连接件达到设计强度，作为其承载能力极限状态；4当需要进行连接的疲劳计算时，则采用容许应力设计准则。3.1.2高强度螺栓承压型连接不宜用于下列各种构件连接中：1直接承受动力荷载的构件连接；2承受反复荷载作用的构件连接；3冷弯薄壁型钢构件连接。3.1.3高强度螺栓的连接接头设计应符合选型合理、受力可靠、施工方便等要求，一般宜选用全栓连接的接头，或翼缘焊接、腹板高强度螺栓摩擦型连接的栓-焊接头；拉杆、吊柱等受拉连接可采用法兰接头。在同一受拉接头中，不应选用由高强度螺栓与普通螺栓混用的接头。3.1.4框架结构中，梁与柱的刚性连接接头应符合受力过程中梁柱间交角不变的假定，并有充分强度承受和传递接头内所有最不利内力；对端板连接接头等半刚性连接的设计应考虑连接变形引起的附加撬力与变形内力增大的影响。3.1.5高强度螺栓连接的构造应符合下述要求：1高强度螺栓孔应采用钻孔，孔径可按表3.1.5-1采用。采用大圆孔、短槽孔、长槽孔连接的螺栓孔，其芯板仍按标准园孔制孔，仅盖板按相应的扩大孔型制孔。表3.1.5-1高强度螺栓连接的孔径匹配(mm)螺栓公称直径M12M16M20M22M24M27M30孔型标准圆孔直径13.517.52224263033大圆孔直径16202428303538短槽孔长度短向13.517.52224263033长向17.5222729323640长槽孔长度短向13.517.52224263033长向324050556067752高强度螺栓的孔径和边距应按表3.1.5-2的规定采用。表3.1.5-2高强度螺栓的孔距和边距值名称位置和方向最大容许距离（取两者的较小值）最小容许距离中心间距外排（垂直内力方向或顺内力方向）8d0或12t3d0中间排垂直内力方向16d0或24t顺内力方向构件受压力12d0或18t构件受拉力16d0或24t沿对角线方向—4中心至构件边缘距离顺力方向4d0或8t2d0切割边或自动手工气割边1.5d0轧制边、自动气割边或锯割边注：1d0为高强度螺栓的孔径，t为外层较薄板件的厚度；2钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的高强度螺栓的最大间距，可按中间排的数值采用。3设计布置螺栓时，应考虑专用施工工具的可操作空间要求（表3.1.5-3），其最小尺寸见表3.1.5-3；当不能满足表3.1.5-3中要求时，可采用长套筒头部直径一般为螺母对角线加10mm，但b值需要有足够的长度。表3.1.5-3可操作空间尺寸扳手种类最小尺寸（mm）示意图ab手动定扭矩扳手45140+c扭剪型电动扳手65530+c大六角电动扳手60—3.1.6高强度螺栓连接的温度环境温度高于150℃时，应采取隔热的措施予以保护。当构件以防火涂料进行耐火设防时，其高强度连接处防火措施应不低于构件的耐火能力，摩擦型连接的环境温度为100～150℃时，其承载力应按降低10％考虑。3.1.7高强度螺栓连接处应按设计要求涂装（补漆）防锈，对露天或腐蚀介质环境的接头尚应拧紧验收后，及时将板缝用防腐油膏等嵌缝封闭。3.2材料与设计指标3.2.1高强度螺栓宜采用大六角高强度螺栓（性能等级8.8级和10.9级）或扭剪型高强度螺栓（性能等级10.9级），其材质、性能应分别符合现行国家标准《钢结构用大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度螺栓垫圈形式与尺寸》GB/T1229、《钢结构用高强度螺栓大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸》GB/T3632和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633的规定。3.2.2空间网格结构张拉型连接中的高强度螺栓宜采用的10.9级（M12~M36）或9.8级（M39~M64）高强度螺栓，其材质、性能应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939的要求。3.2.3高强度螺栓的强度设计值应按表3.2.3采用。表3.2.3高强度螺栓连接的强度设计值（N/mm2）螺栓的性能等级、构件钢材的牌号和连接类型抗拉强度btf抗剪强度bvf承压强度bcf承压型连接高强度螺栓8.8级400250—10.9级500310—连接处构件Q235钢——470Q345钢——5905Q390钢——615Q420钢——655张拉型连接高强度螺栓9.8级385①——10.9级500（430②）注：①适用于空间网格结构的M39～M64大直径高强度螺栓。②括号内的数据用于空间网格结构的M12～M36高强度螺栓。3.2.4高强度螺栓摩擦面抗滑移系数μ的取值应符合表3.2.4中的数值。表3.2.4摩擦面的抗滑移系数μ连接处构件接触面的处理方法构件的编号Q235钢Q345钢Q390钢Q420钢普通钢结构喷砂（丸）≤0.45≤0.50≤0.50喷砂（丸）后生赤锈≤0.45≤0.50≤0.50钢丝刷清除浮锈或未经处理的干静轧制表面≤0.30≤0.35≤0.40冷弯薄壁型钢结构喷砂（丸）≤0.40≤0.45——热轧钢材轧制表面清除浮锈≤0.30≤0.35——冷轧钢材轧制表面清除浮锈≤0.25———注：除锈方向应与受力方向垂直。当连接构件采用不同钢号时，μ值应按相应的较低值取用。4连接设计4．1摩擦型连接4.1.1抗剪连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值Nbv应按下式计算：bv12fNkknP（4.1.1-1）式中bvN——个高强度螺栓的承载力设计值；1k—系数：在冷弯薄壁型钢构件连接中，当最小板厚t≤6mm时取0.8；其他情况取0.9；2k—孔型系数：标准孔取1.0；大圆孔或短槽孔取0.85；荷载与长槽孔垂直时取0.7；荷载与长槽孔平行时取0.6；fn—传力摩擦面数目；—摩擦面的抗滑移系数，按表3.1.5采用；P—每个高强度螺栓的予拉力，应按表4.1.1采用。6表4.1.1一个高强度螺栓的预拉力P(kN)螺栓的性能等级螺栓公称直径（mm）M12M14M16M20M22M24M27M308.8级45608012515017523028010.9级55751001551902252903554.1.2在螺栓杆轴方向受拉的连接中，每个高强度螺栓的受拉承载力设计值Nbt应按下式计算：0.8btP(4.1.1-2)4.1.3高强度螺栓连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时，其受剪承载力设计值应按下式计算：vtbbvtNNNN（4.1.1-3）式中vN、tN—某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力；bvN、btN—一个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值。4.1.4轴向受力构件高强度螺栓摩擦型连接处的强度应按下式计算：nNfA＝(4.1.1-4)NfA＝(4.1.1-5)式中N—轴向拉力或轴心压力；N—折算轴力，对普通钢结构构件为：110.5