鋼結構用的螺絲(螺紋規格)
鋼結構用螺絲的螺紋規格通常由國際標準化組織(ISO)或美國材料與試驗協會(ASTM)等權威機構制定。這些標準規定了不同尺寸和公差的螺紋,以確保連接強度和耐久性。,,ISO 228-1:2014提供了螺栓和螺釘的詳細尺寸和公差指南,適用于建筑、汽車、船舶和航空等領域。ISO 228-1還規定了螺紋的類型,如粗牙、細牙和管螺紋等。,,ASTM B693-07則是一個更為詳細的標準,它涵蓋了螺栓、螺釘和預緊螺母的尺寸和公差。這個標準特別適用于需要承受高載荷的情況,如橋梁和高層建筑的結構連接。,,在選擇鋼結構用螺絲時,工程師和設計師必須根據具體的應用場合和所需的負載能力來確定適當的螺紋規格。這通常涉及到一系列的計算和驗證工作,以確保連接的穩定性和耐久性。
一、鋼結構用螺絲的種類
(一)按類型分
- 螺栓類
- 大六角高強螺栓:這是普通螺絲的高強度級,由一個螺栓、一個螺母、兩個墊圈組成。在鋼結構工程中用于連接鋼結構鋼板的連接點,屬于標準件的一種。一般鋼結構上要求的這種螺栓為8.8級以上,還有10.9級、12.9級等高強度的。其施工時需先初緊后終緊,初緊可用沖擊型電動扳手或扭矩可調電動扳手,終緊大六角鋼結構螺栓要用扭矩型電動扳手。
- 扭剪型高強螺栓:是大六角高強螺栓的改進型,由一個螺栓、一個螺母、一個墊圈組成。為了更好施工而設計,終緊扭剪型鋼結構螺栓必須用扭剪型電動扳手。在荷載設計值下,對于摩擦型連接是以連接件之間產生相對滑移作為其承載能力極限狀態;對于承壓型連接則是以螺栓或連接件達到承載能力作為其承載能力極限狀態,在荷載標準值下連接件間產生相對滑移作為其正常使用極限狀態。
(二)按材質分
- 碳鋼螺絲:材料為碳鋼,例如其中的Q235碳鋼可用于制作鋼結構螺絲,有的鋼結構螺絲表面還會進行鍍鎳等處理,像10.9級螺絲鋼結構螺栓(品牌粵螺),材料等級為碳鋼Q235,表面處理為鍍鎳,螺紋規格M33,應用范圍為太陽能等。
- 不銹鋼螺絲:采用不銹鋼材質,具有較好的耐腐蝕性能,適用于一些對防銹要求較高的鋼結構環境,如在有一定濕度或者特殊化學環境下的鋼結構連接部位。
(三)按頭部類型分
- 外六角頭螺絲:這種螺絲的頭部為六角形,例如熱鍍鋅外六角鋼結構螺絲,其尺寸、標準等有多種規格,材料可以是不銹鋼或碳素鋼,直徑范圍在5mm - 20mm(公制)或者1/4″ - 3/4″(英制),長度范圍為8mm - 200mm(公制)或者5/16″ - 8″(英制),螺紋為公制、粗牙或細牙等。常用于鋼結構的連接,熱鍍鋅的處理可以提高其防銹能力,并且成本相對較低,熱鍍鋅防銹的費用要比其他漆料涂層的費用低,同時可靠性較高。
- 圓柱頭螺絲:頭部形狀為圓柱狀,在鋼結構的某些特殊連接部位或者設備上可能會用到,不同圓柱頭螺絲在尺寸、材質、強度等方面會有差異以適應不同的鋼結構連接需求。
二、鋼結構用螺絲的規格
- 尺寸規格
- 直徑方面:公制的直徑范圍常見為5mm - 20mm,如外六角熱鍍鋅鋼結構螺絲;英制的直徑有1/4″ - 3/4″等不同規格,以滿足不同鋼結構構件的連接需求。
- 長度方面:公制長度范圍在8mm - 200mm,英制長度為5/16″ - 8″等,不同長度可根據鋼結構連接的具體厚度、間距等要求進行選擇。
- 螺紋規格
- 有公制螺紋,包括粗牙和細牙之分。不同的螺紋規格影響螺絲與螺母或其他連接部件的配合緊密程度,在鋼結構連接中需要根據設計要求準確選用。
三、鋼結構用螺絲的連接方式
- 摩擦連接:是鋼結構螺絲連接的一種常見方式,依靠高強度螺栓的預拉力,使連接構件間產生強大的摩擦力來傳遞外力。這種連接方式在正常使用狀態下,螺栓不受剪應力或者只受很小的剪應力,主要通過摩擦力來抵抗外力。
- 承壓連接:在荷載設計值下螺栓或連接件達到承載能力作為其承載能力極限狀態。在這種連接方式中,螺栓承受剪力的同時也承受一定的壓力,鋼結構構件通過螺栓的承壓作用實現連接。
- 混合連接和并用連接:將多種連接方式的特點結合起來,綜合利用不同連接方式的優勢,以滿足鋼結構復雜的連接要求。
- 張拉連接:通過對螺栓施加拉力,使連接構件緊密貼合,以達到連接和傳遞力的目的,在一些特殊的鋼結構結構體系或者對連接有特殊要求的部位可能會用到這種連接方式。
四、鋼結構用螺絲的生產工藝
- 冷鐓技術:屬于冷成型的一個種類,是一種比較常見的加工工藝。就是利用模具在不進行加熱的情況下對金屬棒料鐓粗(長為局部鐓粗)成形、沖剪、彎曲、拉深的鍛造方法。常用于制作全鋼結構用螺絲等緊固件產品。
五、鋼結構用螺絲的表面處理
- 熱鍍鋅處理:熱鍍鋅的鋼結構螺絲有諸多優點,如成本低,防銹的費用要比其他漆料涂層的費用低,并且可靠性高。熱鍍鋅外六角鋼結構螺絲在鋼結構連接中有廣泛應用,可提高螺絲的耐腐蝕性能,延長使用壽命,適用于各種鋼結構工程環境,尤其是戶外或者潮濕環境下的鋼結構連接。
- 鍍鎳處理:如部分碳鋼材質的鋼結構螺絲表面鍍鎳,可在一定程度上提高螺絲的美觀度,同時增強其耐腐蝕性能,像10.9級螺絲鋼結構螺栓(品牌粵螺)采用鍍鎳處理,可應用于太陽能等相關鋼結構設施的連接,適應不同的使用環境要求。
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