钢结构紧固连接工艺

1 柱脚锚栓安装

(1) 锚栓与钢筋定位分析:根据施工图纸,对照锚栓和钢筋布置位置,分析锚栓与钢筋定位是否冲突,若定位不冲突,可以先施工钢筋再施工锚栓,若定位冲突,则需要先施工锚栓再施工钢筋,并调整钢筋定位以避开锚栓。

(2) 设计锚栓支架:结构形式简单的锚栓可直接固定在钢筋骨架上。结构形式复杂的锚栓需设计型材支架,特别复杂的柱脚可设计两层定位板以确保锚栓精度,顶层定位板在混凝土浇筑完成后拆除。锚栓支架设计时需建模放样,确保锚栓、支架、钢筋不发生碰撞。

(3) 支架安装、锚栓安装:支架埋件需在基础垫层浇筑前预埋到位,底部钢筋绑扎前,将支架与底部埋件焊接连接,顶部钢筋绑扎前,锚栓安装到位,顶部钢筋绑扎完成后,将支架与钢筋骨架连成整体。

(4) 成品保护:锚栓顶部应用胶带缠绕封闭,保护锚栓丝扣,防止混凝土及后续施工作业造成污染。混凝土浇筑完成后,应对锚栓位置进行复核,有偏差的应在混凝土初凝前调整到位。

2 普通螺栓-简介

普通螺栓主要分粗制螺栓连接和精制螺栓连接。按制作精度可分为A、B、C级三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓,钢结构用连接螺栓,除特殊说明外,一般即为普通粗制C级螺栓。

2 普通螺栓-安装控制要点

①对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。

②螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于2个,螺母头下的垫圈一般应多于1个。

③对于设计有要求放松的螺栓、锚固螺栓应采用有放松装置的螺母或弹簧垫圈,或用人工方法采取放松措施。

④对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接,应按设计要求放置弹簧垫圈,弹簧垫圈必须设置在螺母一侧。

⑤对于工字钢、槽钢应尽量使用斜垫圏,使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。

⑥永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠,穿入方向一致,外露丝扣不应少于2扣。

3 高强螺栓-简介

高强度螺栓连接形式广泛应用于建筑钢结构,与焊接连接一样均为钢构件连接的主要连接方式。

高强度螺栓通俗来讲是由高强度钢制成,不可重复使用,一般工程中以8.8级和10.9级为主。其与普通螺栓最明显的区别在于其能够承受更高强度外部压力,而不易变形、折断。

高强度螺栓除了其材料强度很高之外,还在安装过程中对螺栓施加很大的预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力。其承载力受预拉力、抗滑移系数和钢材种类直接影响。

3 高强螺栓-分类

按其受力状况主要分为:摩擦型和承压型两种。

按施工工艺分为:大六角高强螺栓和扭剪型高强螺栓两种。

①扭剪型高强螺栓:

由一个高强度螺栓、一个螺母和一个垫圈组成扭剪型高强螺栓连接副。

②大六角高强螺栓:

由一个高强度螺栓、一个螺母和两个垫圈可组成高强度螺栓连接副。

3 高强螺栓-安装

①扭剪型高强螺栓安装:进行扭剪型高强度螺栓连接副安装时,应仅在螺母一侧加一个垫圈。初拧扭矩值计算公式为:Tc=0.065*Pc*d。式中Tc为初拧扭矩值(N·m);Pc为施工预拉力(kN);d为高强度螺栓螺纹直径(mm)。终拧采用专用扳手将尾部梅花头拧断为止。质量检查的重点应放在施工过程的监督检查。

②大六角高强螺栓安装:进行大六角头高强度螺栓连接副安装时,螺栓两边应各加一个垫圈。初拧扭矩值为终拧扭矩值的50%,复拧扭矩值等于终拧扭矩值,终拧扭矩值计算公式为:Tc=K*Pc*d。式中Tc为终拧扭矩值(N·m);K为扭矩系数;Pc为施工预拉力(kN);d为高强度螺栓螺纹直径(mm)。施拧采用扭矩扳手,每次使用前应进行扭矩校正。

3 高强螺栓-检验

4 化学锚栓-简介

化学锚栓是一种新型的紧固材料,由化学药剂与金属杆体组成的。用于在已建成的混凝土结构上安装其他结构的连接件。可用于各种钢结构、幕墙、大理石干挂施工中的后加埋件安装,也可用于设备安装,公路、桥梁护栏安装,建筑物加固改造等场合。

4 化学锚栓-原理

化学锚栓是继膨胀锚栓之后出现的一种新型锚栓,是通过特制的化学粘接剂,螺杆胶结固定于砼基材钻孔中,以实现对固定件锚固的复合件。因为化学锚栓的抗拔承载力较大,可替代埋件锚筋,常用在施工现场忘记安装钢结构预埋件但混凝土已浇筑完成,用后加的化学锚栓埋件来补救。

4 化学锚栓-规格

不同规格型号化学锚栓的所能承受的承载力也不同。下图所示不同直径的化学锚栓承载力。(不同厂家产品略有差异)

4 化学锚栓-安装步骤

①根据设计要求,现场放线确定在基材(如混凝土)中相应钻孔位置。

②用冲击钻或水钻钻孔。孔径、孔深及螺栓直径应根据不同厂家规格由专业技术人员在现场试验确定。

③用专用气筒、毛刷或压缩空气机清理钻孔中的灰尘,建议重复进行不少于3次,孔内不应有灰尘与水。

④保证螺栓表面洁净、干燥、无油圬。

⑤确认玻璃管锚固包无外观破损、药剂凝固失效等异常现象,将其圆头朝外放入锚固孔并推至孔底。

⑥使用电钻及专用安装夹具,将螺杆强力旋转插入直至孔底,当旋至孔底或螺栓上标志位置时,立刻停止旋转,取下安装夹具,凝胶后至完全固化前避免扰动。超时旋转会导致胶液流失,影响锚固力。(旋转时间不应超过30秒,转速不应低于300转/分,不大于750转/分,螺栓推进速度约为2cm/秒,不允许采用冲击方式。)


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