高強(qiáng)度扭轉(zhuǎn)剪切螺栓通過(guò)摩擦施加預(yù)拉和傳遞外力。普通扭剪螺栓連接通過(guò)錨桿和孔壁承壓傳遞剪力。擰緊螺母時(shí)產(chǎn)生的預(yù)緊力很小,效果可以忽略不計(jì),高強(qiáng)度扭剪螺栓除了其材料強(qiáng)度外,還很高。此外,在扭轉(zhuǎn)剪切螺栓上施加了很大的預(yù)拉力,使連接構(gòu)件之間產(chǎn)生了擠壓壓力,從而產(chǎn)生了與螺桿方向垂直的巨大摩擦力。此外,預(yù)拉力、抗滑系數(shù)和鋼的種類(lèi)直接影響高強(qiáng)度扭剪螺栓的承載力。根據(jù)力的特點(diǎn),可分為壓力型和摩擦型。這兩種計(jì)算方法是不同的。
高強(qiáng)度扭剪螺栓更小規(guī)格M12,常用M16M30,超大型扭剪螺栓性能不穩(wěn)定,設(shè)應(yīng)慎重使用。高強(qiáng)扭剪螺栓摩擦型與承壓型連接的區(qū)別在于:高強(qiáng)度扭剪螺栓連接是通過(guò)扭剪螺栓桿,大的緊固預(yù)張力夾緊連接板,足以產(chǎn)生較大的摩擦力,以提高連接的完整性和剛度,當(dāng)受剪切力作用時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)和力學(xué)要求的不同,可分為高強(qiáng)抗剪螺栓摩擦連接和高強(qiáng)扭剪螺栓壓縮連接兩種,兩者的本質(zhì)區(qū)別在于極限狀態(tài)不同,雖然是同一種扭剪螺栓,但在計(jì)算方法、要求、應(yīng)用范圍等方面有很大的差異。
在剪切設(shè)計(jì)中,高強(qiáng)度扭剪螺栓摩擦連接是極限狀態(tài),當(dāng)外部剪切力達(dá)到可能的摩擦力時(shí),扭轉(zhuǎn)剪切螺栓緊固力之間的接觸面之間的板。也就是說(shuō),確保連接的內(nèi)部和外部剪力不超過(guò)摩擦力整個(gè)連接的壽命。無(wú)相對(duì)滑移變形(螺桿和孔壁之間始終保持原有的空隙量),連接板整體受彈性力作用。在抗剪設(shè)計(jì)中,在高強(qiáng)度扭剪螺栓軸承連接中,允許外剪力超過(guò)摩擦力,連接板之間發(fā)生相對(duì)滑移變形,直到扭剪螺栓桿與孔壁接觸為止。從那時(shí)起,連接就依賴(lài)于扭剪螺栓體剪切和孔壁壓力以及板接觸面之間的摩擦力,更終以桿體剪切或孔壁壓力破壞作為連接剪切的極限狀態(tài)。總之,摩擦型高強(qiáng)扭剪螺栓與承壓高強(qiáng)度扭剪螺栓實(shí)際上是同一種扭剪螺栓,但無(wú)論設(shè)計(jì)是否考慮滑移。
摩擦型高強(qiáng)度螺栓不能滑動(dòng),螺栓不承受剪切力,一旦滑移,設(shè)計(jì)就會(huì)達(dá)到破壞狀態(tài),在技術(shù)上比較成熟;壓縮型高強(qiáng)螺栓可以滑動(dòng),螺栓也承受剪切力,更終失效相當(dāng)于普通螺栓破壞(螺栓剪壞或鋼板壓壞)。
