【行业知识】钢结构高强螺栓松动原因及预防措施

高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副，一般简称为高强螺栓。每一个连接副包括一个螺栓，一个螺母，两个垫圈，均是同一批生产，并且是在同一热处理工艺加工过的产品。根据安装特点分为大六角型螺栓和扭剪型螺栓。 

扭剪型高强螺栓

大六角高强螺栓

高强螺栓连接类型及特点

根据高强螺栓的不同受力特性，可分为摩擦型连接和承压型连接两种类型。

摩擦型连接是根据高强螺栓所具有的紧固特点，在被连接板重叠部分间产生摩擦阻力以传递剪力而将构件、部件或板件连成整体的连接方式。设计时，摩擦型高强螺栓的极限连接承载力是以板间摩擦力恰好被克服为准则的，这意味着该类型螺栓不承担剪力，连接板间摩擦力一旦产生相对滑动，设计中即判定这种连接状态已经达到了破坏状态。

承压型连接是依靠螺杆的抗剪性能和螺杆与孔壁的承压性能以传递剪力而将构件、部件或板件连成整体的连接方式，是以螺栓自身受剪破坏或螺栓孔壁承压破坏作为设计准则。

螺栓松动的原因

1、螺栓、连接板污损

螺栓与连接板接触面的抗滑移系数是影响螺栓承载力的重要参数，而抗滑移系数是由试验确定，但在钢结构现场施工中，螺栓、连接板等构件往往会在运输、装卸、保管的过程中，表面被油污、杂物等污染，使材料抗滑移性能下降，降低了螺栓的承载能力。

2、螺栓施拧顺序错误

高强螺栓应按一定的顺序进行施拧，错误的施拧顺序会使连接板受力不均衡，出现局部微小的形变，最终导致连接板层贴合不紧密。而在施拧的过程中，初拧扭矩过大或过小，甚至不经初拧直接终拧，也会导致连接板产生微小形变，最终导致节点的承载力下降。对于单个节点上的高强螺栓群连接副拧紧，应分初拧和终拧两个步骤。同时，应按一定的顺序施拧，施拧顺序的原则应按先中间后向外的顺序拧紧。如此顺序施拧，可以保证被连接构件与连接板充分接触，充分发挥摩擦面的抗滑移作用。

3、连接板存在间隙

板厚公差、制造偏差、安装偏差以及连接板表面的毛刺等都会使摩擦面间产生一定的间隙，这使得有间隙一侧的部分螺栓紧固力会以剪力形式通过连接板传向较厚一侧，导致该部位摩擦面间的正压力减小，摩擦承载力降低。

4、震动影响

在配备有吊车的钢结构车间中，吊车反复移动所产生的动荷载，会使节点处的螺栓自身产生振动，影响螺栓的拧紧效果。螺栓自振动基本为两个方向，轴向振动和径向振动。随着振动能量和次数的增加，螺栓会出现微小的变形，造成应力松弛，使螺栓预紧力减小，节点螺栓发生松动，但螺栓预紧力不会因振动而无限减小，而是减小至一定程度则趋于稳定。

防松动措施

(1）在对螺栓、连接板的运输和保存过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹和连接板。此外还应采取一定的防潮、防锈和防沾染脏物等相应措施，保护摩擦面，对摩擦面已被污染的连接板等，应进行相应的处理才能使用。有一种简便可行的保护摩擦面的方法。在防腐施工前，将纸张等遮盖物，覆盖在摩擦面之上，遮盖物四边要宽于接触区域边缘，并且用胶带将遮盖物边缘进行粘贴密封。

(2）施工初拧扭矩及终拧扭矩应进行准确计算。高强螺栓连接副在拧紧后会有一部分预拉力损失，因此在施拧时应对预拉力损失进行一定的补偿，规范规定施工预拉力应比设计预拉力增加10%，对于大六角头高强螺栓初拧和复拧扭矩值为终拧值的0.5倍。初拧和复拧后的螺栓应进行颜色标记，终拧后的螺栓应用另一种颜色区别标记。对于大六角头高强螺栓连接副，初拧、复拧和终拧应在一天内完成。

(3）施拧时，应严格遵循先中间、后四边，先接头刚度大的部位后约束小的部位进行施拧。此外，对于工字型柱对接螺栓应按先翼缘后腹板的顺序进行施拧;而对于两个或多个节点螺栓群应按先主要构件，后次要构件的顺序施拧。

(4）双螺母连接也是目前广泛采用的一种螺栓防松动的方法。这种锁紧装置的工作原理是靠两螺母的螺纹产生的微小弹性变形而将螺母锁紧，其具有更长的抗振寿命。

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