Q&A | 摩阻型高強度螺栓接合

【問】摩阻型高強度螺栓接合

請問摩阻型高強度螺栓接合，螺栓之配置是否須檢核間距及邊距，以及螺栓孔之承壓強度？又摩阻型高強度螺栓接合適用於何種情況？

【答】

摩阻型高強度螺栓受力之力學模式，係利用高強度螺栓鎖緊至螺栓產生預張力(高強度螺栓之最小預張力為螺栓標稱抗拉強度之0.7倍)，使其在鎖緊之鋼板間產生正壓力，進而藉摩擦係數產生摩擦力來抵抗剪力。

其受力模式，與承壓型高強度螺栓藉由螺桿與螺栓孔邊之間的承壓力來傳遞剪力之行為不同。故摩阻型高強度螺栓接頭，理論上僅須檢核接合鋼板在總斷面積之降伏強度及有效淨斷面積上之抗拉強度，而與接合板螺栓之間距與邊距無直接關聯。惟摩阻型高強度螺栓接合之接頭強度會因接合面摩擦係數之增、減而提高或降低，其接頭強度係以平均試驗強度為計算基準。

依此原則設計之摩阻型高強度螺栓接合在設計載重下，仍有可能因預張力施拉不足或達不到預期之摩擦係數而產生滑動。另外在地震之反復載重作用下至載重末期，摩阻型接合亦有可能產生滑動。因此基於摩阻型高強度螺栓接合，其極限強度之可靠度考量，仍須檢核螺栓及接合鋼板之螺栓間距、邊距及承壓強度等。

摩阻型高強度螺栓接合發生滑動時，並不表示該接頭已達到接頭之最大承載能力，發生滑動僅為一種使用性之極限狀態。

下列情況應採用摩阻型高強度螺栓接合：

(1) 當摩阻型接合承受較大之反復載重而產生滑動，若該滑動可能降低接頭之疲勞強度之情況。

(2) 若在超大孔或槽孔之接合情況產生滑動（墊圈要求參見下表），可能增加結構物之撓度或降低載重能力之情況。

(3) 承受具正反向高週次疲勞載重之接頭，為避免因接頭產生滑動而影響機械設備之使用性及使用壽命。

(4) 除計算傳遞同一接合面上的剪力時有滿足螺栓與銲道之間的應變諧和性，否則螺栓不得與銲道共同分擔載重。