紧固件——建筑、桥梁用紧固件

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        紧固件在市场上也称为标准件，是将两个或两个以上的零件或构件紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它广泛应用于各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工模具、仪器、仪表和用品等上面。紧固件虽然渺小但却不可或缺，有着至关重要的影响。因其衔接的重要性，消费者在采购中便多了一份对品牌的青睐。

一、建筑、桥梁用高强度螺栓

过去钢结构的连接方法是多为铆接。后来美国开发出更为合理的摩擦型连接方法，日本引进摩擦型连接方法后，高强度螺栓的使用快速普及。最初使用的是六角头高强度螺栓，现在则主要使用现场施工更方便的扭剪型高强度螺栓。高强度螺栓的功能是通过保证钢结构的刚性和强度来实现构筑物的安全性，具体来说就是紧固轴力管理很重要。

为减小紧固轴力波动，将高强度螺栓标准制定成高强度螺栓连接副的标准，并且考虑到现场的施工条件，对紧固轴力做了规定，使螺栓在0-60℃温度范围内能够发挥紧固作用。在实际施工时，高强度螺栓不仅要符合标准的规定，而且在施工前要进行紧固轴力检查和安装中进行现场检查，通过频繁的检查确认实际的紧固轴力。此外，为保证实际连接部的强度，常常在施工前进行滑动试验，以确认螺栓连接部强度符合要求。因此保证摩擦连接构筑物安全性是一项非常细致的工作。

二、高强度螺栓的种类

按形状分类，高强度螺栓有六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓。高强度螺栓可以热镀锌成为热镀锌高强度螺栓。扭剪型高强度螺栓通过对配合部的摩擦管理使紧固力矩和轴力稳定化，六角头高强度螺栓和热镀锌高强度螺栓的紧固力矩系数已经纳入标准。

1、建筑、桥梁用高强度螺栓尺寸

JIS1186将M12-M30高强度螺栓纳入标准，大于M30高强度螺栓要经过认证后进行制造。风力发电机塔筒使用的高强度螺栓是经过认证的M48高强度螺栓。

2、建筑、桥梁用高强度螺栓强度

过去使用的是11T及以上的高强度螺栓，由于发生延迟断裂，现在主要使用10T螺栓。热镀锌高强度螺栓由于经过酸洗处理，有氢渗入的可能性，所以以8T螺栓为主要产品。

近年来，通过螺栓用钢和螺栓形状的改进解决了延迟断裂的问题，开发出14T超高强度螺栓，其用量逐渐增加。此外，由于要求构筑物在破坏时应具有高变形能，所以，标准规定10T高强度螺栓的伸长率应等于或大于14%。

三、建筑、桥梁用高强度螺栓用钢

1、耐候性高强度螺栓

为了省略桥梁的防锈涂装，采用耐候性钢材制造桥梁，耐候钢中含有Cu、Cr、Ni等元素，在钢材表面生成一种特殊锈层保护钢材。用耐候钢制造的桥梁等构筑物的紧固件螺栓也要采用耐候性高强度螺栓。在近海区域，为防止盐害腐蚀，不能采用一般的耐候性钢材，而要采用新开发的、抑制氯腐蚀的Ni系耐候钢，因此也有采用Ni系耐候钢制造的高强度螺栓。

2、超高强度螺栓

对14T超高强度螺栓用钢进行细晶化处理提高韧性、使钢中析出微细碳化物抑制氢扩散，采用这种高性能钢制造出超高强度螺栓。

3、不锈钢高强度螺栓

不锈钢高强度螺栓用于紧固不锈钢部件，使用的材料是析出硬化型SUS630。

四、建筑、桥梁用高强度螺栓的表面处理

建筑、桥梁用高强度螺栓表面处理方法一般是热镀锌，但热镀锌高强度螺栓不适用于JISB1186，各厂家需要通过认证后进行生产。在恶劣环境下使用时螺栓镀层为HDZ55厚镀层。热镀锌高强度螺栓的强度一般是F8T。此外，F12T超高强度热镀锌螺栓也部分地得到实际应用。热镀锌高强度螺栓的紧固方法是转动螺母的塑性区紧固方法。

在实际的现场施工时，要求热镀锌高强度螺栓的紧固操作者具有施工技术资格。建筑、桥梁用高强度螺栓表面处理方法除了热镀锌，还有用盐水处理的方法。对高强度螺栓用盐水喷淋100h进行清洗，使之具有临时防锈的功能，螺栓在现场安装后到涂装前不会生锈，从而省略了除锈操作。

这种方法在桥梁建造中常常使用，但最近在东京天空树电波塔的建造中也使用这种方法。现在出现了桥梁免维修的趋势，为适应这种新趋势，出现了喷射熔融Al-Mg进行特殊表面处理的螺栓，并且正在推进实用化。此外，还开发出建筑结构用防盐害的热镀Al-Zn高强度螺栓。今后还会出现许多表面涂镀螺栓，但更重要的是要开发紧固方法，使螺栓紧固后轴力一直保持稳定。

五、提高施工性

可以提高施工性的特殊高强度螺栓也在特殊场合下得到应用。例如可在狭窄施工现场仅从一边进行紧固的单边螺栓、在无下面脚手架的情况下，安装桥梁板时可以单侧紧固的高强度螺栓等。

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