螺栓連接是一種常見的鋼結(jié)構(gòu)連接方式，它通過螺栓和螺母的配合實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)件之間的緊固。在實(shí)際應(yīng)用中，這種連接方式具有安裝簡(jiǎn)便、拆卸方便、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。由于螺栓連接具有一定的抗拉性能，因此可以有效地傳遞載荷，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。螺栓連接還具有良好的抗震性能，能夠有效地吸收地震能量，降低地震對(duì)建筑的影響。螺栓連接也存在一些不足之處，如需要使用專用工具進(jìn)行施工，施工過程繁瑣，且對(duì)施工人員的技能要求較高。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的連接方式，以確保鋼結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。

一、鋼結(jié)構(gòu)中螺栓連接概述

鋼結(jié)構(gòu)中的螺栓連接是將鋼構(gòu)件通過螺栓和螺母緊固在一起的連接方式，是保證結(jié)構(gòu)整體性和安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到結(jié)構(gòu)的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。這種連接方式具有裝拆方便、受力性能好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要經(jīng)常拆卸和檢修的結(jié)構(gòu)，以及承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，在地震區(qū)和高烈度地區(qū)，螺栓連接也具有良好的抗震性能。

二、螺栓的種類

（一）普通螺栓

1. 粗制螺栓
   • 普通螺栓按形式可分為六角頭螺栓、雙頭螺栓、沉頭螺栓等，鋼結(jié)構(gòu)用連接螺栓，除特殊說明外，一般即為普通粗制C級(jí)螺栓。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。
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)常拆裝和無法鉚接的結(jié)構(gòu)連接，但在建筑鋼結(jié)構(gòu)中極少使用，一般用于機(jī)械產(chǎn)品。

（二）高強(qiáng)度螺栓

1. 摩擦型高強(qiáng)螺栓
   • 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。
2. 承壓型高強(qiáng)度螺栓
   • 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)作用來傳遞應(yīng)力，其孔徑應(yīng)比螺栓公稱直徑$d$大$1.0 - 1.5mm$。制孔采用數(shù)控鉆床鉆孔和鉆模鉆孔等方法。實(shí)際上摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓是同一種螺栓，只不過是設(shè)計(jì)是否考慮滑移。
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。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$T_{c}=K*P_{c}*d$（$T_{c}$為終擰扭矩值，$N·m$；$P_{c}$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。
4. 扭剪型高強(qiáng)螺栓
   • 由一個(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。初擰扭矩值計(jì)算公式為$T_{c}=0.065*P_{c}*d$（式中$T_{c}$為初擰扭矩值，$N·m$；$P_{c}$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)放在施工過程的監(jiān)督檢查。

三、螺栓連接的施工

（一）施工準(zhǔn)備

1. 檢查螺栓規(guī)格、數(shù)量和質(zhì)量，準(zhǔn)備相應(yīng)的施工工具和緊固設(shè)備，如扭矩扳手等。

（二）安裝過程

1. 對(duì)于大六角高強(qiáng)度螺栓連接副安裝時(shí)，螺栓兩邊應(yīng)各加一個(gè)墊圈，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，按照一定順序（從螺栓群中央向外施擰，即從中央向受約束的邊緣施擰）進(jìn)行初擰、復(fù)擰和終擰操作，終擰扭矩值計(jì)算公式為$T_{c}=K*P_{c}*d$。扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副安裝時(shí)，應(yīng)僅在螺母一側(cè)加一個(gè)墊圈，初擰扭矩值按$T_{c}=0.065*P_{c}*d$計(jì)算，終擰采用專用扳手將尾部梅花頭擰斷為止。
2. 在鋼構(gòu)件組裝時(shí)應(yīng)先安裝臨時(shí)螺栓，臨時(shí)安裝螺栓不能用高強(qiáng)度螺栓，結(jié)構(gòu)安裝找正后再替換為高強(qiáng)度螺栓。

（三）質(zhì)量檢查驗(yàn)收

1. 對(duì)安裝完成的螺栓連接進(jìn)行質(zhì)量檢查，包括外觀檢查、緊固力矩檢查和連接件間隙檢查等，符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范，無松動(dòng)、脫落和明顯變形等現(xiàn)象，緊固力矩和連接件間隙滿足規(guī)定要求。

四、螺栓連接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 根據(jù)被連接構(gòu)件的受力特點(diǎn)和安裝要求選擇合適的螺栓類型，如普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓等。
2. 根據(jù)被連接構(gòu)件的厚度和受力要求確定螺栓直徑和長(zhǎng)度。
3. 根據(jù)螺栓直徑和安裝要求設(shè)計(jì)螺栓孔的大小和位置。
4. 根據(jù)螺栓類型和直徑確定緊固力矩，確保連接的緊固程度符合設(shè)計(jì)要求。

螺栓連接的抗震性能研究鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接的維護(hù)方法高強(qiáng)度螺栓與普通螺栓比較螺栓連接施工的質(zhì)量控制鋼結(jié)構(gòu)中螺栓連接