钢结构施工员一本通 节选
安装工程是基本建设的重要组成部分,不仅其投资占整个基本建
设投资的比重较大,而且安装工程的质量直接影响工程项目的使用功
能与长期正常运行。近年来,随着我国国民经济持续、快速、健康地发
展,安装工程行业正逐步向技术标准定型化、加工过程工厂化、施工工
艺机械化的目标迈进。随着能源、原材料等基础工业建设的发展和建
设市场的开放,安装行业的发展更为迅速。无论是在大中型工矿企
业,还是现代公共建筑、民用住宅中,安装工程都展露锋芒,尽显朝晖。
安装工程施工现场的施工员、质检员、监理员、造价员等是安装工程施
工所必需的管理人员,他们肩负着重要的职责。他们的管理水平和技
术能力的高低直接关系到安装工程项目能否有序、高效地完成,也关
系到广大安装工程施工企业的信誉和发展。
近年来为了适应安装工程行业发展的需要,国家对安装工程行业
的相关标准规范进行了大范围的修改与制订,同时各种新技术、新材
料、新工艺、新设备在工程中得到了广泛应用,还有国外大量安装工程
先进技术的引进,这些都对安装工程施工现场管理人员提出了更高的
要求,要求他们具有更高的技术水平和管理能力。为满足安装工程施
工现场管理人员对技术和管理知识的需求,我们组织安装工程领域的
专家学者,在深入调查安装工程现状的基础上,以安装工程施工现场
管理人员为对象,编写了这套《安装工程现场管理人员一本通系列丛
书》。
《安装工程现场管理人员一本通系列丛书》共包括以下分册:
1.电气施工员一本通
2.水暖施工员一本通
3.钢结构施工员一本通
4.电气造价员一本通
5.水暖造价员一本通
6.钢结构造价员一本通
7.安装监理员一本通
8.安装质检员一本通
本套丛书主要具有以下特点:
1.丛书紧扣“一本通”的理念进行编写。丛书将安装工程施工现
场管理人员工作中涉及的工作职责、专业技术知识和质量管理实施细
则以及有关的专业法规、标准和规范等知识全部融为一体,内容更加
翔实,解决了安装工程施工现场管理人员工作时需要到处查阅资料的
问题。
2.丛书各分册均围绕现行安装工程标准规范、与安装工程安全生
产有关的法律法规和*新的工程材料标准等进行编写,切实做到应用
新规范,贯彻新规范。
3.丛书充分吸收了当前安装工程行业中使用的新材料、新技术、
新工艺,体现了先进性,是一套拿来就能学、就能用的实用工具书。
4.丛书资料丰富,内容翔实,图文并茂,编撰体例新颖,注重对安
装工程施工现场管理人员管理能力和专业技术能力的培养,文字通俗
易懂,叙述内容一目了然。
本套丛书的编写人员均是多年从事安装工程施工作业和现场管
理的专家学者,丛书是他们多年实践工作的积累和总结,在此谨向他
们表示衷心的感谢。由于编者学识和水平有限,丛书中错误及不当之
处在所难免,敬请广大读者批评指正。
丛书编委会
第八章 紧固件连接
紧固件连接是一种通过螺栓、铆钉等紧同件产生紧固力,从而使被连接件连
接成为一体的连接方法。紧固件连接因开孔而对构件截面有一定削弱,有时在构
造上还必须增设辅助连接件,故构造较复杂,用料较多。紧固件连接制孔较费工,
且拼装和安装时须对孔,故对制造的精度要求较高,必要时须将构件组装套钻。
但钢结构的紧固连接的紧固工具和工艺均较简单,易于实施,进度和质量也较容
易保证,加之拆装维护方便,所以,紧固件连接在钢结构安装连接中得到广泛的应
用。由于铆钉连接在钢结构施工中应用较少,本章重点介绍普通螺栓连接和高强
度螺栓连接。
**节螺栓材质、分类和用途
一、螺栓材质
螺栓按照性能等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、8.8、9.8、10.9、12.9九个等
级,其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通
称高强度螺栓,8.8级以下(不含8.8级)通称普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成,分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质
的屈强比。如性能等级为10.9级的螺栓的含义为:**部分数字(如10.9级中
的“10”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100;第二部分数字(如10.9级
中的“9”)为螺栓材质屈强比的10倍;两部分数字的乘积(如10.9级中的“10”×
“9”=90)为螺栓材质公称屈服点(N/mm2)的1/10。
二、普通螺栓分类及用途
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等;按制作精度可
分为A、B、C三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓,钢结构用连接螺栓,
除特别注明外,一般即为普通粗制C级螺栓。
1.六角头螺栓
A级螺栓通称精制螺栓,B级螺栓为半精制螺栓。A级和B级螺栓用毛坯在
车床上切削加工而成,螺栓直径应和螺栓孔径一样,并且不允许在组装的螺栓孔
中有“错孔”现象,螺栓杆和螺栓孔之间空隙甚小;适用于拆装式结构,或连接部位
需传递较大剪力的重要结构的安装中。
c级螺栓通称粗制螺栓,由未经加工的圆杆压制而成。C级螺栓直径较螺栓
孔径小l.0~2.0mm,二者之间存在着较大空隙,承受剪力相对较差,只允许承受
钢板间的摩擦阻力限度内使用;或在钢结构安装中做临时固定之用;对于重要的
连接中,采用粗制螺栓连接时须另加特殊支托(牛腿或剪力板)来承受剪力。
2.双头螺栓
一般称作螺栓,多用于连接厚板和不便使用六角螺栓连接的地方,如混凝土
屋架、屋面梁悬挂单轨梁吊挂件等。
3.地脚螺栓
分一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺栓、锚固地脚螺栓四种。
一般地脚螺栓和直角地脚螺栓,是在浇制混凝土基础时预埋在基础之中用以
固定钢柱的。
锤头螺栓是基础螺栓的一种特殊型式,是在混凝土基础浇灌时将特制模箱
(锚固板)预埋在基础内,用以固定钢柱的。
锚固地脚螺栓是在已成型的混凝土基础上借用钻机制孔后,再用浇注剂固定
基础中的一种地脚螺栓。这种螺栓适用于房屋改造工程,对原基础不用破坏,而
且定位准确,安装快速,且有省工省时的特点。
三、高强度螺栓分类及用途
高强度螺栓是用优质碳素钢或低合金钢材料制成的一种特殊螺栓,由于螺栓
的强度高,故称高强度螺栓。高强度螺栓连接具有安装简便、迅速、能装能拆和承
压高、受力性能好、安全可靠等优点。
高强度螺栓是继铆接连接之后发展起来的一种新型钢结构连接型式,它已发
展成为当今钢结构连接的主要手段之一。
1.高强度螺栓分类
高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种;按性能等级可分为
8.8、10.9、12.9级等,目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两
种,扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。大六角头高强度螺栓连接副由一个螺
栓、一个螺母、两个垫圈(螺头和螺母两侧各一个垫圈)组成;扭剪型高强度螺栓连
接副由一个螺栓、一个螺母、一个垫圈组成。螺栓、螺母、垫圈在组成一个连接副
时,其性能等级要匹配。
2.高强度螺栓的连接型式
高强度螺栓按连接型式分为摩擦连接、张拉连接和承压连接三种。
摩擦连接和承压连接均属抗剪连接。螺栓摩擦型连接是通过板件间的抗滑
力来传递剪力的,以板件之间出现滑动作为其承载能力的极限状态,这种连接即
称为抗滑型连接或称摩擦连接。承压型高强度螺栓种类亦多,有施加预拉力的或
任意施加50%预拉力的,有装配式的和打人式的,也有正常孔型的;这些都是以
板层间出现滑动作为正常使用(即荷载为极限状态)的方法。用这种方法的高强
度螺栓承载能力计算与普通螺栓连接完全相同。高强度螺栓受拉连接是螺栓杆
轴方向受拉的连接。
3.高强度螺栓的用途
高强度螺栓适用于大跨度房屋,工业厂房钢结构,桥梁结构,高层房屋钢框结
构,重型起重机械及其他重要结构,按照连接型式有下列三种:
(1)摩擦型高强度螺栓适用于钢框架结构梁、柱连接,实腹梁连接,工业厂房
的重型吊车梁连接,制动系统和承受动荷载的重要结构的连接。
(2)承压型高强度螺栓 可用于允许产生少量滑动的静载结构或间接承受动力
荷载的构件中的抗剪连接。
(3)抗拉型高强度螺栓受拉时,疲劳强度较低,在动载作用下,其承载能力不
易超过0.6P(P为螺栓的允许轴力),因此,仅适用于在静载作用下使用,如受压
杆件的法兰对接、T型接头等。
第二节普通紧固件连接施工
一、材料要求
1.普通螺栓
普通螺栓作为永久性连接螺栓,当设计有要求或对其质量有疑义时,应进行螺
栓实物*小拉力载荷复验。检查数量为每一规格螺栓随机抽查8个,其质量应符合现
行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱))(GB/T 3098.1--2000)的规定。
2.自攻钉、拉铆钉、射钉
连接薄钢板采用的自攻钉、拉铆钉、射钉等其规格尺寸应与被连接钢板相
匹配。
二、技术准备
(1)熟悉图纸,掌握设计对普通螺栓、自攻钉、拉铆钉、射钉等普通紧固件的技
术要求。
(2)熟悉施工详图,核实普通紧固件连接的孔距、钉距以及排列方式,如有问
题,应及时反馈给设计部门。
(3)分规格统计所需的普通紧固件数量。
三、工艺流程
普通紧固件连接施工工艺流程见图8—1。
四、螺栓装配
(一)装配要求
(1)螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。
(2)每个螺栓一端不得垫两个及以上的垫圈,并不得采用大螺母代替垫圈。
螺栓拧紧后,外露丝扣不应少于2扣。
(3)对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母(即双
螺母)或弹簧垫圈,或用人工方法采取防松措施(如将螺栓外露丝扣打毛)。