关于高强度螺栓连接，有以下疑问：（1）摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓有哪...

问答题X 纠错

关于高强度螺栓连接，有以下疑问：（1）摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓有哪些相同和不同点？（2）由于高强度螺栓作为承压型设计时，其极限状态与普通螺栓相同，这样，单个螺栓的承载力必然要高于摩擦型设计时，是这样吗？（3）高强度螺栓群承受偏心受拉时，中和轴的位置如何确定？

参考答案：对于第一个问题：
首先必须指出，高强度螺栓本身并无摩擦型和承压型之分，即，螺栓以及连接副没有差别，螺栓等级都可以是8.8级或10.9级，连接副类型有大六角头型和扭剪型。
其次，施工时，按照《钢规》的要求，二者都需要施加预拉力P，且P值均依据规范表7.2.2-2取用。
以上是相同点。不同点大致有以下几个方面：
①所采用的设计准则不同
对于抗剪连接，按摩擦型设计时，是以板件间的摩擦阻力被克服作为承载能力极限状态；按承压型设计时，以螺栓杆被剪坏或孔壁被压坏作为承载能力极限状态。
对于抗拉连接，高强度螺栓群按照摩擦型设计时，以板件间被拉开作为承载能力极限状态；按照承压型设计时，以螺栓杆被拉断作为承载能力极限状态（从公式形式上看是如此，实际情况却不同，详见后面的叙述）。
由此直接导致计算方法不同，具体包括：单个螺栓的设计承载力；验算时的相关公式。
②施工时处理措施不同
按照承压型设计时，由于其承载力与板件间的摩擦系数无关，故《钢规》规定，此时对连接板件接触表面只要求清除油污及浮锈。
③孔径的要求不同
规范规定，用于承压型时，孔径d=d+（1.5～2）mm，用于摩擦型时，孔径d=d+（1～1.5）mm，这主要是控制接头滑移后的变形。
④应用的范围不同
规范规定，高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构。另外，与焊缝的混合连接中应按照摩擦型设计。
对于第二个问题：
高强螺栓由于有预拉力作用，当按照中和轴（旋转中心）位于螺栓群形心处计算时，不会出现螺栓受压力的情况，也就是说，板件始终被挤紧，所以，应按照绕螺栓群形心转动计算螺栓的受力。
当高强度螺栓按照承压型连接设计时，2003版《钢规》将单个螺栓抗拉承载力设计值取为N=Af，貌似对应于螺栓杆被拉断的情况，于是，认为高强度螺栓承压型连接承受偏心受拉时板件会被拉开，这其实是一个误解，原因在于，按照N=Af计算出的值绝大多数比N=0.8P还小。如表2-2-8所示，12对数据中，Af＜0.8P的有9个，剩余的3个尽管Af＞0.8P，但是相差不超过1％。这是问题的关键！
详细情况，读者可参阅拙作《承压型连接高强度螺栓承受弯矩作用时的计算探讨》（载于《钢结构》2008年第2期）。