螺栓连接是输变电钢结构主要的连接方式之一,具有施工操作简单、安装快捷、承载力高等优点。在工程应用过程中,一些人员对螺栓的选择和使用存在一些误解,对工程施工与质量造成了不良影响。为此,本文对螺栓连接常见的几个问题进行了分析,并提出了一些建议,从而帮助相关技术人员在工程应用实践中正确使用螺栓。
1 普通螺栓
近十多年来,随着输变电工程向高电压、大容量发展,输变电钢结构也向高承载能力、大型化发展,高强度性能级别的螺栓应用越来越多。在钢结构中,螺栓分为普通螺栓和高强度螺栓,普通螺栓是指六角头螺栓,高强度螺栓是指高强度大六角头螺栓。普通螺栓分为A、B、C三种产品等级,A级精度最高,A、B级螺栓为精制螺栓,C级螺栓为粗制螺栓,性能等级为4.6级和4.8级。
A、B级螺栓孔是Ⅰ类孔,精度要求高,采用在装配好的构件上钻孔、在单个零件和构件上用钻模钻成、在单个零件和构件上冲或钻孔然后组装后再扩钻孔的工艺,孔径与螺栓公称直径相等,螺栓外径公差为负公差,孔径公差为正公差。C级螺栓孔是Ⅱ类孔,采用一次冲压或不用钻模钻成工艺完成,C
级螺栓孔直径一般比螺栓直径大1——2 mm。文献[1]中规定A、B级螺栓孔应具有H12的精度,A、B、C级螺栓孔径允许偏差要求如表1所示。
由于A、B级螺栓孔精度要求高,生产制作及安装施工很复杂,造价较高,很少在钢结构中应用,在输变电钢结构中也不采用,即使6.8、8.8级甚至更高性能级别的A、B级普通螺栓都是采用C级螺栓孔,文献[2]与文献[3]中规定的螺栓都是镀锌粗制螺栓(C级)。
C级螺栓孔由于螺栓与孔之间有较大的间隙,在承受剪力的连接中,接头会产生较大的滑移,连接的变形大。因此普通螺栓主要用于沿螺栓杆轴方向受拉的连接、承受静力荷载和间接承受动力荷载结构的次要受剪连接。直接承受动力荷载构件的螺栓连接,如采用普通螺栓,则应采用双螺帽或其他能防止螺母松动的有效措施[4]。