Bouten van stalen structuurverschillen aanzienlijk van gewone mechanische bouten wat betreft verbindingsvormen, kracht-lagermechanismen en constructieprocessen. Afhankelijk van de spanningsklassen, gebruiksomstandigheden en ontwerpvereisten worden verbindingen in de staalconstructietechniek hoofdzakelijk onderverdeeld in twee categorieën: gewone boutverbindingen en boutverbindingen met hoge- sterkte. Elk verbindingstype varieert enorm wat betreft nauwkeurigheidsvereisten, standaarden voor gatdiameters, kracht-lagerprincipes en toepasselijke scenario's.
1. Gewone boutverbindingen
Gewone bouten worden geclassificeerd in drie precisieklassen A, B en C op basis van productienauwkeurigheid. Kwaliteiten A en B zijn verfijnde bouten, terwijl klasse C een ruwe bout is. Tenzij anders gespecificeerd, worden ruwe bouten van klasse C standaard gebruikt voor conventionele verbindingen in staalconstructies. Wat betreft vorm en structuur omvatten gewone bouten zeskantbouten, bouten met dubbele- uiteinden, bouten met verzonken kop en andere typen.
Ruwe bouten van klasse C kenmerken zich door een lage bewerkingsnauwkeurigheid en een grote wandspeling. Ze worden voornamelijk gebruikt voor de pre-montage van werkplaatsen voor staalconstructies, het pre-voorspannen van geklonken componenten, het tijdelijk positioneren en bevestigen vóór de formele installatie van- sterke bouten, en tijdelijke fixatie vóór het lassen van knooppunten. Wanneer ze worden gebruikt als vaste bouten, moeten ze volledig worden vastgedraaid nadat de componenten zijn uitgelijnd, met betrouwbare anti-loslatingsmaatregelen die zijn uitgerust om losraken en verschuiven tijdens de constructie te voorkomen.
1.1 Verfijnde bouten (klasse A/B)
Verfijnde boutenbeschikken over een hoge bewerkingsnauwkeurigheid, kleine schroeftolerantie en minimale montagespeling, waardoor een strakke pasvorm tussen de schroefstang en het boutgat wordt bereikt. Ze stellen strenge eisen aan de nauwkeurigheid van het maken van gaten en de nauwkeurigheid van het bewerken van schroefstangen en moeten tijdens de installatie door zacht tikken in plaats van krachtig kloppen op hun plaats worden gezet. Verfijnde bouten zijn geschikt voor precieze structurele verbindingen die frequente demontage en montage vereisen of die niet kunnen worden geklonken. Ze worden meestal toegepast bij de assemblage van mechanische apparatuur en zelden bij het bouwen van staalconstructies.
2. Boutverbindingen met hoge sterkte-
Volgens mechanische ontwerpmodi worden bouten met hoge-sterkte voor staalconstructies onderverdeeld in wrijvingstype- en lager-type. De twee typen zijn identiek wat betreft materiaal, specificatie en mechanische eigenschappen, en verschillen alleen wat betreft ontwerpcriteria voor slipcontrole en mechanismen voor het beoordelen van fouten. In termen van structurele vormen worden ze geclassificeerd in grote zeshoekige bouten met hoge-sterkte en bouten met hoge- torshear-type.
2.1 Wrijving-Type hoge-sterkte boutverbinding
Wrijvings-type bouten met hoge-sterkte compacteren verbindingsplaten dankzij de voor-spankracht van de bout en brengen externe belastingen over door statische wrijving die wordt gegenereerd op het contactoppervlak van stalen platen. Er is geen slip toegestaan bij de verbindingsverbinding en de bouten dragen geen schuifkracht. Elke slip op het plaatoppervlak wordt beoordeeld als een mislukte verbinding. Om de wrijvingscoëfficiënt te verbeteren, kan het contactoppervlak van stalen componenten worden behandeld door zandstralen en kogelstralen om een uniform verroest oppervlak te vormen, wat de slipweerstand verbetert en de plaatsing van de bout optimaliseert. De diameter van het montagegat van bouten met hoge sterkte-wrijvings-sterkte is 1,5 mm tot 2,0 mm groter dan de nominale boutdiameter.
2.2 Lager-Type hoge-sterkte boutverbinding
Lagers-type bouten met hoge- sterkte dragen ladingen over op basis van wrijving op het plaatoppervlak onder normale werkomstandigheden. Wanneer de belasting het wrijvingsdraagvermogen overschrijdt, is een kleine slip van de verbindingen toegestaan en wordt de spanning gezamenlijk gedragen en overgedragen door de schuifweerstand van boutstaven en de draagdruk van plaatgatwanden. De faalwijzen komen overeen met die van gewone bouten, namelijk falen door afschuiven van bouten of breken van stalen plaatlagers. De diameter van het montagegat van lager-type hoge-sterktebouten is 1,0 mm tot 1,5 mm groter dan de nominale boutdiameter. CNC-boormachines en boormallen krijgen prioriteit bij het nauwkeurig boren van gaten om de nauwkeurigheid van de gatpositie te garanderen.
Kernverschillen tussen de twee typen bouten met hoge{0}} sterkte: bouten van het wrijvingstype- hanteren een ontwerpcriterium- zonder slip met een hogere veiligheidsmarge en stabiliteit, geschikt voor constructies onder trillingsbelasting, dynamische belasting en zware belasting-draagomstandigheden; lager-type bouten laten beperkte slip toe en hebben een hoger draagvermogen, toepasbaar voor statische belastingsconstructies.
2.3 Grote zeshoekige bout met hoge-sterkte
Een complete grote zeskantige bout met hoge-sterkte bestaat uit een bout met hoge-sterkte, een moer en twee ringen.
Vóór de formele constructie worden ruwe bouten gebruikt voor tijdelijke bevestiging en nauwkeurige uitlijning van componenten. Na kalibratie worden de ruwe bouten in de boutgroep vervangen door bouten met hoge- sterkte, opeenvolgend vanuit het midden naar beide zijden, gevolgd door aanvankelijk vastdraaien, herhaaldelijk vastdraaien en uiteindelijk vastdraaien. Tijdens de montage moet aan elke kant van de boutstang één sluitring worden geïnstalleerd.
Constructiekoppelnormen: Het initiële aanhaalmoment bedraagt 50% van het uiteindelijke aanhaalmoment; het herhaalde aanhaalmoment is gelijk aan het uiteindelijke aanhaalmoment, waardoor gaten in de montage worden geëlimineerd en de voorspankracht van de bout uniform wordt gemaakt. De berekeningsformule voor het uiteindelijke aanhaalmoment: Tc=K×Pc×d. Waarbij: Tc=eindaanhaalmoment (N·m); K=koppelcoëfficiënt; Pc=constructievoor-spankracht (kN); d=nominale boutdiameter (mm). Momentsleutels moeten vóór elk gebruik worden gekalibreerd om de nauwkeurigheid van de constructie te garanderen.
2.4 Torshear-type hoge-boutmontage
Een compleet torshear-typebout met hoge-sterkteHet geheel bestaat uit één torseerbout, één moer en één ring, waarbij er slechts één ring aan de moerzijde is geïnstalleerd in plaats van dubbelzijdige ringen-.
De berekeningsformule voor het initiële aanhaalmoment: Tc=0.065×Pc×d. Waarbij: Tc=aanvankelijk aanhaalmoment (N·m); Pc=constructievoor-spankracht (kN); d=nominale boutdiameter (mm). Voor het laatste vastdraaien wordt een speciale torsiesleutel gebruikt, die wordt voltooid zodra de pruimenbloesemstaart aan het boutuiteinde is losgedraaid. Torsheerbouten hebben een hoge controleerbaarheid van de constructiekwaliteit, waarbij kwaliteitstoezicht gericht is op gehele-procesinspectie en procescontrole.
