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1、钢结构中螺栓与涂装,目录,一、螺栓二、钢结构涂装三、提报材料计划,一、螺栓的分类,一、建筑结构用螺栓一般分为普通螺栓和高强螺栓两种：1.1 普通螺栓连接 分为A、B、C三级。A级与B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓 螺栓材料性能等级为4.6级、4.8级、5.6级、6.8级、8.8级 8.8级其抗拉强度不小于800N/mm2，屈强比为0.8 C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成 螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.53mm A、B级螺栓由毛坯在车床上经过切削加工精制而成,2、普通螺栓按加工精度可分为：,2.1.粗制螺栓（C级）,优点：安装简单，便于拆装缺点：螺杆与钢板孔壁不够紧密，传递剪力时，连接变形较大。
2、宜用于承受拉力的连接中，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接及安装时的临时固定。,2.2.精制螺栓（A、B级）,优点：受力性能好缺点：安装费时费工，且费用较高。目前建筑结构中已较少使用。,2.3.高强度螺栓材质及构造,由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理,45号8.8级；40B和20MnTiB10.9级,（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓,3.高强螺栓分类：3.1.按性能等级可分为：8.8、9.8、10.9、12.9共4个性能等级。3.2.按现场安装特点来分：扭剪型和大六角头（扭剪型的只有10.9级）。3.3.按受力类型来分：摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓。,10.9级大六
3、角螺栓,10.9级扭剪型螺栓,4.使用范围：4.1.摩擦型：几乎适用于所有的连接。4.2.承压型：不得适用于以下各种构件的连接。直接承受动力荷载的构件连接。承受反复荷载的构件连接。冷弯薄壁型钢连接。,5.高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较,高强螺栓的材质：,二、螺栓长度计算,1.高强螺栓长度一般计算式如下：L=L+L其中L=M+NS+3P式中L高强螺栓的长度;L连接板层总厚度;,M高强螺母公称厚度;N垫圈个数，扭剪型高强螺栓为1，高强大六角头螺栓为2S高强度垫圈公称厚度P螺纹的螺距。高强螺栓的紧固长度加长值=螺栓长度-板层厚度。一般按连接板厚加表L的加长值，并取5mm的整倍数。,螺栓总长=连
4、接钢板总厚度+2p+h+t取5的整数倍，按1舍2入。（例如直接计算出的螺栓总长度为56mm,则最终取值为55mm；直接计算出的总长为5759mm，则最终取值为60mm。）,螺栓总长=连接钢板总厚度+3p+h+t取5的整数倍，按1舍2入。（例如直接计算出的螺栓总长度为56mm,则最终取值为55mm；直接计算出的总长为5759mm，则最终取值为60mm。）,螺栓总长=连接钢板总厚度+3p+h+t取5的整数倍，按1舍2入。（例如直接计算出的螺栓总长度为56mm,则最终取值为55mm；直接计算出的总长为5759mm，则最终取值为60mm。）,三、螺栓孔距要求,孔、螺栓图例,1、螺栓的排列,1.并列简单
5、、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构件截面削弱大；2.错列排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截面削弱小；,2.螺栓排列的要求,（1）受力要求:垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能太小；顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，端距不能太小；对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，中距不能太大。（2）构造要求；螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合不密，潮气侵入腐蚀钢材。,3、边距要求,为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于3do。根据以上要求，规范给定了螺栓的容许间距。,4.螺栓连接的构造要求,A、为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接
6、头一端不宜少于两个永久螺栓，但组合构件的缀条除外；B、直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其他措施以防螺帽松动；C、C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接：1、承受静载或间接动载的次要连接；2、承受静载的可拆卸结构连接；3、临时固定构件的安装连接。,5、螺栓连接的受力形式,A 只受剪力,B 只受拉力,C 剪力和拉力共同作用,按受力情况分为A剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆垂直于力线B拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓杆平行于力线C既受剪又受拉的螺栓,6.破坏形式,(1)螺栓杆被剪坏（栓杆较细而板件较厚时）(2)孔壁的挤压破坏（栓杆较粗而板件较薄时）(3)板件被拉断（截面削弱过多
7、时）,（4）板件端部被剪坏(拉豁)端矩过小时；端矩不应小于2dO,（5）栓杆弯曲破坏 螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d,6.高强度螺栓的工作性能 摩擦型通过板件间摩擦力传递内力，破坏准则为克服摩擦力；承压型受力特征与普通螺栓类似。1、高强度螺栓预拉力的建立方法为保证通过摩擦力传递剪力，高强度度螺栓的预拉力P的准确控制非常重要。通过拧紧螺帽的方法控制。螺帽的紧固方法：,受力特征,A、转角法 初拧用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密；终拧初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定 的角度，一般为120o180o完成终拧。特点：预拉力的建立简单、有效，但要防止欠拧、漏拧和超拧。,施工方法,B、扭矩法 初拧用
8、力矩扳手拧至终拧力矩的30%50%，使 板件贴紧密；终拧初拧基础上，按100%设计终拧力矩拧紧。特点：简单、易实施，但得到的预拉力误差较大。,C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓）,初拧拧至终拧力矩的60%80%；终拧初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。特点：施工简单、技术要求低易实施、质量易保证等高强度螺栓的施工要求：由于高强度螺栓的承载力很大程度上取决于螺栓杆的预拉力，因此施工要求较严格：（1）终拧力矩偏差不应大于10%；（2）如发现欠、漏和超拧螺栓应更换；（3）拧固顺序先主后次，且当天安装，当天终拧完。如工字型梁为：上翼缘下翼缘腹板。,7.高强螺栓连接处的操作空间,三、钢结构中油漆涂装,
9、1、理论涂布率按以下公式计算：体积固体含量*10 理论涂布率=-干膜厚度例如：无机富锌底漆体积固体份含量为63%，规定干膜厚度为75微米，计算其理论涂布率为：体积固体含量*10 63*10 理论涂布率=-=-=-=8.4m2/L 干膜厚度 75,2、油漆损耗系数一般情况下宜估计的损耗系数如下表（仅供参考）：所有数字可根据实际情况上下浮动10%,3、除锈等级 根据涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88，可将钢材除锈等级分为喷射或抛射除锈（Sa）、手工和动力工具除锈（St）以及火焰除锈（FI）三种。（1）喷射或抛射除锈 喷射或抛射除锈以字母“Sa”表示。喷射或抛射除锈前，厚的锈层应铲除
10、。可见的油脂和污垢也应清除。喷射或抛射除锈后，钢材表面应清除浮灰和碎屑。对于喷射或抛射除锈过的钢材表面，有四个除锈等级。其文字叙述如下：,Sa1 轻度的喷射或抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和 油漆涂层等附着物。Sa2 彻底的喷射或抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着 物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。Sa2.5 非常彻底的喷射或抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。Sa3 使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈 钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化
11、皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。,（2）手工和动力工具除锈 用手工和动力工具，如用铲刀、手工或动力钢丝刷、动力砂纸盘或砂轮等工具除锈，以字母“St”表示。手工和动力工具除锈前，厚的锈层应铲除，可见的油脂和污垢也应清除。手工和动力工具除锈后，钢材表面应清除去浮灰和碎屑。对于手工和动力工具除锈过的钢材表面，本标准订有两个除锈等级，其文字叙述如下：St2 彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和 油漆涂层等附着物。St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物
12、。除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。,（3）火焰除锈 火焰除锈以字母“FI”表示。火焰除锈前，厚的锈层应铲除，火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清加热后附着在钢材表面的产物。火焰除锈后的除锈等级文字叙述如下：FI 火焰除锈 钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影）。,不同涂料表面最低除锈等级,注：1 新建工程重要构件的除锈等级不应低于Sa2.5,2 喷射或抛射除锈后的表面粗糙度宜为40m75m，且不应大于涂层厚度的1/3。,四、钢结构镀锌,1.概述 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作
13、用的表面处理技术。可分为热镀锌和冷镀锌两类。现在主要采用的方法是热镀锌。2.分类 热镀锌 热镀锌也称热浸锌，是将钢铁工件经过除油、除锈，呈现出无污、浸润的表面，立即浸入到预先将锌加热融熔了的镀槽中去，在工件表面形成一层锌镀层的方法。热镀锌的镀层较厚，一般为30-60微米，镀层防腐能力较高。适合于户外工作的钢铁制件，如高速公路围栏、电力铁塔、大尺寸紧固件等较为“粗糙”的工件的长期防锈。较早的铁质自来水管也是热镀锌的。,冷镀锌 又称电镀锌，是将同样经过了除油、除锈，呈现出无污、浸润的工件挂入专门的电镀槽里的阴极上，阳极用锌。接通直流电源，阳极上的锌离子向阴极迁移，并在阴极上放电，使工件镀上一层锌层
14、的方法。冷镀锌工件表面光滑平整，但是因为镀层比较薄，一般在5-30微米以内，所以防腐蚀的时间会比较短。都用在室内使用制件的防锈，如机壳底、面板，小尺寸紧固件等。,达克罗国内命名为锌铬涂层，是一种新型的耐腐涂层，与传统的电镀锌相比：锌铬涂层耐腐蚀性能极强，是镀锌的710倍，无氢脆性，特别适用于高强度受力件，高耐热性、耐热温度300，尤其适用于汽车、摩托车发动机部件的高强度构件，高渗透性、高附着性、高减磨性、高耐气候性、高耐化学品稳定性、无污染性。达克罗技术的基体材料范围：钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金，铜、镍、锌等及其合金。而且涂覆全过程中无污染，是当今世界上金属表面处理富有代表性的高新技术
15、。,优点1.高耐热性：达克罗可以耐高温腐蚀，耐热温度可达300以上。而传统的镀锌工艺，温度达到100时就已经起皮报废了。2.超强的耐蚀性能：达克罗膜层的厚度仅为4-8m，但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。3.良好的渗透性：由于静电屏蔽效应，工件的深孔、狭缝，管件的内壁等部位难以电镀上锌，因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。4.无氢脆性：达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象，所以达克罗非常适合受力件的涂覆。（氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹。又称白氢脆现象点。）,镀锌与油漆比较（仅供参考）,
