6.2 普通螺栓连接
钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。从连接的工作机理看，荷载是通过螺栓杆受剪、连接板孔壁承压来传递的，这种连接螺栓和连接板孔壁之间有间隙，接头受力后会产生较大的滑移变形，因此一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，当采用普通螺栓连接时，螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。精制螺栓连接是一种紧配合连接，即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2-0.5mm，有的要求螺栓孔径与螺栓直径相等，施工时需要强行打入。精制螺栓连接加工费用高、施工难度大，工程上已极少使用，逐渐地被高强度螺栓连接所替代。 6.2.1 普通螺栓种类 6.2.1.1 普通螺栓的材性
螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)，通称为高强度螺栓，8.8级以下(不含8.8级)通称普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：
第一部分数字(4.6中的“4”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100；第二部分数字(4.6中的“6”)为螺栓材质屈服比的10倍；两部分数字的乘积(4×6=“24')为螺栓材质公称屈服点(N/mm)的1/10。
普通螺栓各性能等级材性见下表。
2
6.2.1.2 普通螺栓的规格
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；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，除特别注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。
钢结构常用普通螺栓技术规格有：
（1）六角头螺栓—C级(GB 5780)和六角头螺栓—全螺纹—C级(GB 5781)的技术规格见下表。
注：1.b不包括螺尾。
2.M5-M36为商品规格，为销售贮备的产品最通用的规格。
3.M42-M64为通用规格，叫商品规格低一档，有时买不到要现制造。
4.带括号的规格表示尽量不采用的规格，尽量不采用的规格还有M33、M39、M45、M52和M60。 5.本表两标准均代替GB5-76。
（2）等长双头螺柱—C级(GB 953)的技术规格见下表。
6.2.1.3 螺母
钢结构常用的螺母，其公称高度h大于或等于0.8D（D为与其相匹配的螺栓直径），螺母强度设计应选用与之相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度，当螺母拧紧到螺栓保证荷载时，必须不发生螺纹脱扣。
螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等，其中8级（含8级）以上螺母与高强度螺栓匹配，8级以下螺母与普通螺栓匹配，下表列出了螺母与螺栓性能等级相匹配的参照表。
螺母的螺纹应和螺栓相一致，一般应为粗牙螺纹（除非特殊注明用细牙螺纹），螺母的机械性能主要是螺母的保证应力和硬度，其值应符合GB 3098.2的规定。
常用六角螺母规格见下表。
6.2.1.4 垫圈
常用钢结构螺栓连接的垫圈，按形状及其使用功能可以分成以下几类：
圆平垫圈—一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面，用以增加螺栓头及螺母的
支承面，同时防止被连接件表面损伤；
方形垫圈—一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下，用以增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼；
斜垫圈—主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平，是螺母支承面垂直于螺杆，避免紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触；
弹簧垫圈—防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动，依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面防止螺栓的松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。
（1）圆形平垫圈的常用规格见下表。
（2）工字钢用方斜垫圈的常用规格见下表。
（3）槽钢用方斜垫圈常用规格见下表。
（4）弹簧垫圈常用规格见下表。
6.2.2 普通螺栓施工 6.2.2.1 一般要求
普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求：
（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不应多于1个。
（3）对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母或弹簧垫圈，或用人工方法采取防松措施。
（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、槽钢类型型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面
垂直于螺杆。
6.2.2.2 螺栓直径及长度的选择
（1）螺栓直径。螺栓直径的确定原则上应由设计人员按等强原则通过计算确定，一般情况螺栓直径应与被连接件的厚度相匹配，下表为不同的连接厚度所推荐选用的螺栓直径。
（2都是以5mm进制；影响螺栓长度的因素主要有：被连接件的厚度、螺母高度、垫圈的数量及厚度等，一般可按下列公式计算：
L=δ+H+nh+C
式中 δ——被连接件总厚度，mm；
H——螺母高度，mm，一般为0.8D； n——垫圈个数； h——垫圈厚度，mm；
C——螺纹外露部分长度（mm）（2-3扣为宜，一般为5mm）。
6.2.2.3 常用螺栓连接方式
钢板、槽钢、工字钢、角钢等常用螺栓连接形式见下表。
6.2.2.4 螺栓的布置
螺栓连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交错排列两种形式，螺栓间的间距确定既要考虑连接效果（连接强度和变形），同时要考虑螺栓的施工，通常情况下螺栓的最大、最小容许距离见下表。
对于常用的工字钢、槽钢、角钢等型钢连接接头中螺栓的间距及最大孔径分别参考下表。
11
12
对于常用的H型钢（轧制或焊接），其连接（拼接）螺栓的排列布置及间距参见下图。
13
6.2.2.5 螺栓孔
对于精制螺栓（A、B级螺栓），螺栓孔必须是I类孔，应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm，为保证上述精度要求必须钻孔成型。
对于粗制螺栓（C级螺栓），螺栓孔为II类孔，孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其允许偏差应符合下表的要求。
6.2.2.6 螺栓的紧固及其检验
普通螺栓连接对螺栓紧固轴力没有要求，因此螺栓的紧固施工以操作者的手感及连接接头的外形控制为准，通俗地讲就是一个操作工使用普通扳手靠自己的力量拧紧螺母即可，保证被连接接触面能密贴，无明显的间隙，这种紧固施工方式虽然有很大的差异性，但能满足连接要求。为了使连接接头中螺栓受力均匀，螺栓的紧固次序应从中间开始，对称向两边进行；对大型接头应采用复拧，即两次紧固方法，保证接头内各个螺栓能均匀受力。
普通螺栓连接螺栓紧固检验比较简单，一般采用锤击法。，即用3公斤小锤，一手扶螺栓（或螺母)头，另一手用锤敲，要求螺栓头(螺母)不偏移、不颤动；不松动，锤声比较干脆。否则说明螺栓紧固质量不好，需要重新紧固施工。
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6.2 普通螺栓连接
钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。从连接的工作机理看，荷载是通过螺栓杆受剪、连接板孔壁承压来传递的，这种连接螺栓和连接板孔壁之间有间隙，接头受力后会产生较大的滑移变形，因此一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，当采用普通螺栓连接时，螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。精制螺栓连接是一种紧配合连接，即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2-0.5mm，有的要求螺栓孔径与螺栓直径相等，施工时需要强行打入。精制螺栓连接加工费用高、施工难度大，工程上已极少使用，逐渐地被高强度螺栓连接所替代。 6.2.1 普通螺栓种类 6.2.1.1 普通螺栓的材性
螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)，通称为高强度螺栓，8.8级以下(不含8.8级)通称普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：
第一部分数字(4.6中的“4”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100；第二部分数字(4.6中的“6”)为螺栓材质屈服比的10倍；两部分数字的乘积(4×6=“24')为螺栓材质公称屈服点(N/mm)的1/10。
普通螺栓各性能等级材性见下表。
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6.2.1.2 普通螺栓的规格
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；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，除特别注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。
钢结构常用普通螺栓技术规格有：
（1）六角头螺栓—C级(GB 5780)和六角头螺栓—全螺纹—C级(GB 5781)的技术规格见下表。
注：1.b不包括螺尾。
2.M5-M36为商品规格，为销售贮备的产品最通用的规格。
3.M42-M64为通用规格，叫商品规格低一档，有时买不到要现制造。
4.带括号的规格表示尽量不采用的规格，尽量不采用的规格还有M33、M39、M45、M52和M60。 5.本表两标准均代替GB5-76。
（2）等长双头螺柱—C级(GB 953)的技术规格见下表。
6.2.1.3 螺母
钢结构常用的螺母，其公称高度h大于或等于0.8D（D为与其相匹配的螺栓直径），螺母强度设计应选用与之相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度，当螺母拧紧到螺栓保证荷载时，必须不发生螺纹脱扣。
螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等，其中8级（含8级）以上螺母与高强度螺栓匹配，8级以下螺母与普通螺栓匹配，下表列出了螺母与螺栓性能等级相匹配的参照表。
螺母的螺纹应和螺栓相一致，一般应为粗牙螺纹（除非特殊注明用细牙螺纹），螺母的机械性能主要是螺母的保证应力和硬度，其值应符合GB 3098.2的规定。
常用六角螺母规格见下表。
6.2.1.4 垫圈
常用钢结构螺栓连接的垫圈，按形状及其使用功能可以分成以下几类：
圆平垫圈—一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面，用以增加螺栓头及螺母的
支承面，同时防止被连接件表面损伤；
方形垫圈—一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下，用以增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼；
斜垫圈—主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平，是螺母支承面垂直于螺杆，避免紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触；
弹簧垫圈—防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动，依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面防止螺栓的松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。
（1）圆形平垫圈的常用规格见下表。
（2）工字钢用方斜垫圈的常用规格见下表。
（3）槽钢用方斜垫圈常用规格见下表。
（4）弹簧垫圈常用规格见下表。
6.2.2 普通螺栓施工 6.2.2.1 一般要求
普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求：
（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不应多于1个。
（3）对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母或弹簧垫圈，或用人工方法采取防松措施。
（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、槽钢类型型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面
垂直于螺杆。
6.2.2.2 螺栓直径及长度的选择
（1）螺栓直径。螺栓直径的确定原则上应由设计人员按等强原则通过计算确定，一般情况螺栓直径应与被连接件的厚度相匹配，下表为不同的连接厚度所推荐选用的螺栓直径。
（2都是以5mm进制；影响螺栓长度的因素主要有：被连接件的厚度、螺母高度、垫圈的数量及厚度等，一般可按下列公式计算：
L=δ+H+nh+C
式中 δ——被连接件总厚度，mm；
H——螺母高度，mm，一般为0.8D； n——垫圈个数； h——垫圈厚度，mm；
C——螺纹外露部分长度（mm）（2-3扣为宜，一般为5mm）。
6.2.2.3 常用螺栓连接方式
钢板、槽钢、工字钢、角钢等常用螺栓连接形式见下表。
6.2.2.4 螺栓的布置
螺栓连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交错排列两种形式，螺栓间的间距确定既要考虑连接效果（连接强度和变形），同时要考虑螺栓的施工，通常情况下螺栓的最大、最小容许距离见下表。
对于常用的工字钢、槽钢、角钢等型钢连接接头中螺栓的间距及最大孔径分别参考下表。
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对于常用的H型钢（轧制或焊接），其连接（拼接）螺栓的排列布置及间距参见下图。
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6.2.2.5 螺栓孔
对于精制螺栓（A、B级螺栓），螺栓孔必须是I类孔，应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm，为保证上述精度要求必须钻孔成型。
对于粗制螺栓（C级螺栓），螺栓孔为II类孔，孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其允许偏差应符合下表的要求。
6.2.2.6 螺栓的紧固及其检验
普通螺栓连接对螺栓紧固轴力没有要求，因此螺栓的紧固施工以操作者的手感及连接接头的外形控制为准，通俗地讲就是一个操作工使用普通扳手靠自己的力量拧紧螺母即可，保证被连接接触面能密贴，无明显的间隙，这种紧固施工方式虽然有很大的差异性，但能满足连接要求。为了使连接接头中螺栓受力均匀，螺栓的紧固次序应从中间开始，对称向两边进行；对大型接头应采用复拧，即两次紧固方法，保证接头内各个螺栓能均匀受力。
普通螺栓连接螺栓紧固检验比较简单，一般采用锤击法。，即用3公斤小锤，一手扶螺栓（或螺母)头，另一手用锤敲，要求螺栓头(螺母)不偏移、不颤动；不松动，锤声比较干脆。否则说明螺栓紧固质量不好，需要重新紧固施工。
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