Detaljerad beskrivning av stålkonstruktionsbultanslutningar

Stålkonstruktionsbultar skiljer sig markant från vanliga mekaniska bultar i anslutningsformer, kraftbärande mekanismer och konstruktionsprocesser. Enligt spänningsgrader, serviceförhållanden och konstruktionskrav delas anslutningar inom stålkonstruktionsteknik huvudsakligen in i två kategorier: vanliga bultförband och höghållfasta bultförband. Varje anslutningstyp varierar mycket i precisionskrav, håldiameterstandarder, kraftbärande principer och tillämpliga scenarier.

1. Vanliga bultanslutningar

Vanliga bultar klassificeras i tre precisionsklasser A, B och C baserat på tillverkningsnoggrannhet. Graderna A och B är raffinerade bultar, medan klass C är en grov bult. Om inget annat anges används grovbultar av grad C som standard för konventionella anslutningar i byggnadsstålkonstruktioner. När det gäller form och struktur inkluderar vanliga bultar sexkantsbultar, dubbeländade bultar, försänkta bultar och andra typer.

Grova bultar av klass C har låg bearbetningsnoggrannhet och stort väggavstånd. De används huvudsakligen för förmontering av stålkonstruktionsverkstäder, för åtdragning av nitade komponenter, tillfällig positionering och fixering före den formella installationen av höghållfasta bultar och tillfällig fixering före nodsvetsning. När de används som fasta bultar ska de vara helt åtdragna efter komponentuppriktning, med tillförlitliga anti-lossningsåtgärder utrustade för att förhindra lossning och förskjutning under konstruktion.

1.1 Raffinerade bultar (klass A/B)

Raffinerade bultarhar hög bearbetningsnoggrannhet, liten skruvtolerans och minimalt monteringsavstånd, vilket ger en tät passning mellan skruvstången och bulthålet. De har stränga krav på håltagningsprecision och skruvstavsbearbetningsnoggrannhet och ska placeras genom försiktigt knackningar istället för våldsamma knackningar under installationen. Raffinerade bultar är lämpliga för precisionsstrukturella anslutningar som kräver frekvent demontering och montering eller är oförmögna att nita. De används mestadels vid montering av mekanisk utrustning och används sällan för att bygga stålkonstruktioner.

2. Höghållfasta bultanslutningar

Enligt mekaniska designlägen är höghållfasta bultar för stålkonstruktioner indelade i friktionstyp och lagertyp. De två typerna är identiska i material, specifikation och mekaniska egenskaper, och skiljer sig endast i design av glidkontrollkriterier och felbedömningsmekanismer. När det gäller strukturella former klassificeras de i stora sexkantiga höghållfasta bultar och höghållfasta bultar av torskjuvtyp.

2.1 Höghållfast bultkoppling av friktionstyp

Höghållfasta bultar av friktionstyp kompakterar anslutningsplattor genom bultförspänningskraft och överför externa belastningar genom statisk friktion som genereras på kontaktytan av stålplåtar. Ingen slirning är tillåten vid anslutningsleden och bultarna har ingen skjuvkraft. Eventuell halka på plattans yta bedöms som anslutningsfel. För att förbättra friktionskoefficienten kan kontaktytan på stålkomponenter behandlas med sandblästring och kulblästring för att bilda en enhetlig rostig yta, vilket förbättrar halksäkerheten och optimerar bultarrangemanget. Monteringshålets diameter för höghållfasta bultar av friktionstyp är 1,5 mm till 2,0 mm större än den nominella bultdiametern.

2.2 Höghållfast bultkoppling av lagertyp

Höghållfasta bultar av lagertyp överför belastningar beroende på plattytfriktion under normala arbetsförhållanden. När belastningen överstiger friktionsbärförmågan tillåts mindre ledglidning, och spänningen bärs och överförs gemensamt av bultstavarnas skjuvhållfasthet och lagertrycket i plåthålsväggarna. Dess fellägen överensstämmer med de för vanliga bultar, nämligen bultbrott eller krossbrott av stålplåtslager. Monteringshålets diameter för höghållfasta bultar av lagertyp är 1,0 mm till 1,5 mm större än den nominella bultdiametern. CNC-borrmaskiner och borrjiggar är prioriterade för exakt hålborrning för att säkerställa hålpositionsnoggrannhet.

Kärnskillnader mellan de två typerna av höghållfasta bultar: Bultar av friktionstyp använder ett halkfritt designkriterium med högre säkerhetsmarginal och stabilitet, lämpliga för konstruktioner under vibrationsbelastning, dynamisk belastning och större lastbärande förhållanden; Bultar av lagertyp tillåter begränsad slirning och har högre bärighet, tillämpligt för statiska laststrukturer.

2.3 Stor sexkant höghållfast bultenhet

En komplett stor sexkantig höghållfast bultenhet består av en höghållfast bult, en mutter och två brickor.

Före formell konstruktion används grova bultar för tillfällig fixering och exakt inriktning av komponenter. Efter kalibrering ersätts de grova bultarna i bultgruppen med höghållfasta bultar sekventiellt från mitten till båda sidorna, följt av initial åtdragning, upprepad åtdragning och slutlig åtdragning. En bricka ska installeras på varje sida av bultstången vid montering.

Konstruktionsmomentstandarder: Det initiala åtdragningsmomentet är 50 % av det slutliga åtdragningsmomentet; det upprepade åtdragningsmomentet är lika med det slutliga åtdragningsmomentet, vilket eliminerar monteringsluckor och jämnar bultförspänningskraften. Beräkningsformeln för slutligt åtdragningsmoment: Tc=K×Pc×d. Där: Tc=slutligt åtdragningsmoment (N·m); K=vridmomentkoefficient; Pc=konstruktionsförspänningskraft (kN); d=nominell bultdiameter (mm). Momentnycklar måste kalibreras före varje användning för att garantera konstruktionsnoggrannhet.

2.4 Torshear Type Höghållfast bultenhet

En komplett torshear typhöghållfast bult Monteringen består av en vridskruv, en mutter och en bricka, med endast en bricka installerad på muttersidan istället för dubbelsidiga brickor.

Beräkningsformeln för initialt åtdragningsmoment: Tc=0.065×Pc×d. Där: Tc=initialt åtdragningsmoment (N·m); Pc=konstruktionsförspänningskraft (kN); d=nominell bultdiameter (mm). En speciell skruvnyckel används för den slutliga åtdragningen, som slutförs när plommonblommans svans vid bultänden har vridits av. Torshearbultar har hög konstruktionskvalitetskontrollerbarhet, med kvalitetsövervakning fokuserad på helprocessinspektion och processkontroll.