螺栓接合1概论钢构造构件与构件之接合方法有枢接（pins.PDFVIP

第六章 螺栓接合 6-1 概論 鋼構造構件與構件之接合方法有樞接（pins ）、鉚接（rivets ）、螺接（bolts ） 焊接（welds ），過去常用鉚接或樞接，目前已經被淘汰，而由螺接或或焊接所取 代，本章主要介紹螺栓接合之設計。 6 －1－1 螺栓接合 螺栓接合（bolt connection ）是用螺栓將兩塊鋼板接合起來。接合前將鋼鈑 穿孔 （punched ）或鑽孔 （drilled ），標準孔之直徑比螺栓直徑約大 1.5 ㎜ （1/16in）， 螺栓之形狀如圖 6 －2 所示，包跨螺栓頭、螺經與螺帽，螺栓頭與螺帽之下 可附加墊圈（washers ），以增加螺栓與母材之接觸面積，在兩墊圈之間的螺栓長 度稱為螺握（grip ），螺栓之一端車有齒紋，此齒紋在螺栓安裝栓緊後可能在剪 力面上，亦可能不在剪力面上。螺栓接合施工地方法，依螺栓的種類、栓緊之 工具之不同而異。螺栓之種類有普通螺栓（例如 A307 螺栓）及強力螺栓（例如 美國 ASTM 之標準有 A490 螺栓、A325 螺栓等等、日本標準有 F8T、F10T 等等）。 普通螺栓結合後雖然有預拉力，但此預拉力之大小不確定，且可能度大， 不足保證將構材緊密接合，在承受衝擊力、反向應力或震動力，在接合處可能 會鬆弛，因此一般只用在承受靜力載重（static load ）之場合，例如建築結構方 面。強力螺栓在須栓緊到到規範所規定之最小保證拉力（proof load ），故能產生 可靠且強大的預拉力（夾緊力），因此強力螺栓接合傳遞重主要靠摩擦力，目前 鋼結構如採用螺栓結合，大多採用強力螺栓，玆將 ASTM 有關普通螺栓及強力 螺栓之性質列於表 6 －1 ，A307 普通螺栓為低碳鋼製成 ，其抗拉強度依拉應力斷 面積計算為 60ksi （4.218t/㎝ 2 ）。A325 強力螺栓 ，由中碳鋼製成，經熱處理提高 其強度，其抗拉力強度視直徑大小而異，依拉應力斷面積計算在 105 至 120ksi （7.382 至 8.436t/㎝ 2 ）之間，耐銹性高，為採用最廣之螺栓。A490 強力螺栓為 經熱處理之合金鋼所製，強度極高，最低抗拉強度為 150ksi （10.545tf/㎝ 2 ），通 常與強力鋼材之母材配合使用另外 A449 螺栓亦為經處理之強力螺栓 AISC 規範 只允許直徑大於 1 12 in 時，才用此種螺栓作支壓式接合。表 6 －2 列出 AISC 規 範對 A325 及 A490 兩種強力螺所規定之最小預拉力。表 6 －3 列出 A325M －83 （為ASTM 1983 年制定才用之國際強力螺栓標準）及 A490M －82 兩種強力螺 栓之主要機械性質，供設計者參考。 表 6 －1 螺栓性質 螺 栓 螺徑 保證拉應力 最低拉力強度 in （㎜） （proof load ） （ksi ） ksi A307 ，低碳鋼， 1 ～4 60 4 A 、B 級 （6.35～104） A325 ，高拉力鋼 1 ～1 85 120 2 第 1 、2 、3 、型 （12.7～25.5 ） 第 1 、2 、3 、型 1 18 ～1 12 74 105 （28.6 ～38.1 ） A449 ，高拉力鋼 1 ～1 85 120 4 （～） 1 1 ～1 1 74 108 8 2