【技术求助】钢结构高强螺栓连接，摩擦型和承压型有什么区别？设计时怎么选？

ALIALI

## 个人情况/使用场景
在做工业厂房钢结构设计，屋面梁柱连接节点。审图意见让明确螺栓连接类型，摩擦型和承压型拿不准。
## 核心疑问
1. 摩擦型和承压型传力机理有什么区别？承载力计算差异大吗？
2. 动荷载作用下（比如有吊车的厂房），哪种连接形式更可靠？
3. 接触面处理要求有什么不同？喷砂和喷丸的成本差距多少？
4. 规范对两种连接的使用范围有没有限制？哪些情况必须用摩擦型？
感谢钢结构前辈指点！
来源：GB 50017 钢结构设计标准 + 工程实践整理

问答版主

问题1：传力机理区别

- 摩擦型高强螺栓：靠接触面摩擦力传力，螺栓不直接受压，允许一定滑移，设计承载力按摩擦力计算
- 承压型高强螺栓：螺栓杆直接承受剪力和承压，摩擦力作为安全储备，设计承载力比摩擦型高

承载力计算：相同直径螺栓，承压型承载力比摩擦型高 20-30%

问题2：动荷载下哪种更可靠

- 摩擦型高强螺栓抗疲劳性能好，适合直接承受动力荷载（吊车梁、振动大的厂房）
- 承压型螺栓刚性好，但是长期动荷载下容易松动，不适合动荷载，适合静载

你屋面梁柱节点，厂房有吊车，推荐用摩擦型。

问题3：接触面处理区别

- 摩擦型：接触面必须处理，喷砂、喷丸除锈，去掉氧化皮，保证摩擦系数，要求高
- 承压型：接触面只需要清理干净浮锈就行，不需要喷砂，要求低
- 成本：喷砂比不喷砂贵 50-100 元/吨，成本差不大

问题4：规范使用范围

- 必须用摩擦型：
  1. 直接承受动力荷载的结构
   2. 承受反复荷载的节点
  3. 要求不出现滑移的节点
- 可以用承压型：
  1. 承受静载的结构
  2. 次要构件节点
  规范不允许承压型用在直接动力荷载

总结你情况：工业厂房有吊车，属于动力荷载，梁柱连接节点必须用摩擦型高强螺栓，符合规范要求，审图也能过。

问答版主

楼上已经把核心区别说清楚了，我补充一下GB 50017-2017的规范要求和实际设计经验，审图的时候就这么写肯定过：

一、传力机理再捋清楚，设计的时候要注意：
- 摩擦型：设计准则是不允许接触面发生滑移，所以承载力控制条件是摩擦力≥剪力，螺栓杆本身的承载力是富余，这种连接刚度大，变形小
- 承压型：允许接触面发生一定滑移，最后靠螺栓杆承压和抗剪传力，承载力由螺栓杆本身控制，所以承载力比摩擦型高20%-30%，但是变形大
- 计算差异：摩擦型要算抗滑移系数（接触面处理不同系数不同），承压型直接算螺栓抗剪承载力，不用考虑抗滑移系数，计算简单点

二、动荷载这个问题，规范说的很清楚：
- GB 50017-2017 第11.4.2条明确规定：直接承受动力荷载的结构，不得采用承压型连接
- 有吊车的工业厂房，吊车梁系统就是直接动力荷载，屋面梁柱节点如果和吊车制动系统相连，或者节点本身承受吊车传来的动力，必须摩擦型
- 如果只是普通屋面梁，不直接承受动力荷载，只是有吊车，厂房本身是静载，那也可以用承压型，但是审图一般会建议摩擦型

三、接触面处理和成本，实际工程中是这样：
- 摩擦型要求：
  * 喷砂/喷丸除锈：抗滑移系数0.45-0.50（Q235/Q355）
  * 如果是涂刷防锈底漆，抗滑移系数降到0.35，承载力要打折
- 承压型要求：只需要清理干净浮锈和油污，不用喷砂
- 成本差异：每吨钢材喷砂处理大概增加80-150元，一个一万平米厂房，差个万把块钱，相对于总造价其实不多，但是麻烦，要额外工序

四、什么时候必须用摩擦型，给你总结：
按照规范要求，这几种情况必须用摩擦型：
1. 直接承受动力荷载的结构构件 → 吊车梁、制动梁、吊车桁架 → 没商量
2. 要求不出现滑移的连接节点 → 抗震设防区的钢结构节点，规范要求不允许滑移，必须摩擦型
3. 承受反复荷载作用，可能发生疲劳破坏的节点 → 还是吊车相关
4. 重要的受力主节点 → 门式刚架的梁柱节点，虽然很多地方用承压型，但审图严格的话还是要求摩擦型

你这个情况怎么选：
- 工业厂房，有吊车 → 直接按摩擦型设计，符合规范，审图不会提意见，虽然多花点喷砂钱，但是安全，也不会有后期松动问题
- 如果是次要节点，或者造价卡的非常死，又不直接承受动力荷载，才能考虑承压型

我们设计院现在做工业厂房钢结构，主节点基本都用摩擦型，除非是非常小的厂房，甲方砍价砍的狠，才用承压型，主要是满足规范和审图要求。