河北永隆機(jī)械制造

鋼結(jié)構(gòu)工程高強(qiáng)螺栓連接副

螺栓性能

根據(jù)高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)分為8.8級(jí)和10.9級(jí),其中扭剪型只在10.9級(jí)中使用。在標(biāo)示方法上,小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字表示熱處理后的抗拉強(qiáng)度,小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字表示屈強(qiáng)比即屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與極限抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值之比。8.8級(jí)表示螺栓桿的抗拉強(qiáng)度不小于800MPa,屈強(qiáng)比為0.8;10.9級(jí)表示螺栓桿的抗拉強(qiáng)度不小于1000MPa,屈強(qiáng)比為0.9。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中高強(qiáng)螺栓直徑一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30,不過M22/M27為第二選擇系列,正常情況下選用M16/M20 /M24/M30為主。

高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí),螺母帶圓臺(tái)面的一側(cè)應(yīng)朝向墊圈有倒角的一側(cè)。對(duì)于大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí),螺栓頭下墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭。大六角高強(qiáng)度螺栓是承壓型的。

等級(jí)強(qiáng)度

鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級(jí)分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個(gè)等級(jí),其中8.8級(jí)及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理(淬火、回火),通稱為高強(qiáng)度螺栓,其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級(jí)標(biāo)號(hào)有兩部分?jǐn)?shù)字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比值。例如,性能等級(jí)4.6級(jí)的螺栓,其含義是:
1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)400MPa級(jí);
2、螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.6;螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)400×0.6=240MPa級(jí)。
性能等級(jí)10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓,其材料經(jīng)過熱處理后,能達(dá)到:
1、螺栓材質(zhì)公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)1000MPa級(jí);
2、螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為0.9;螺栓材質(zhì)的公稱屈服強(qiáng)度達(dá)1000×0.9=900MPa級(jí)。
螺栓性能等級(jí)的含義是國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn),相同性能等級(jí)的螺栓,不管其材料和產(chǎn)地的區(qū)別,其性能是相同的,設(shè)計(jì)上只選用性能等級(jí)即可。

抗滑系數(shù)檢驗(yàn)

鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收規(guī)范GB50205明確規(guī)定:制作和安裝單位應(yīng)分別進(jìn)行抗滑移試驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)(強(qiáng)條6.3.1條)??够葡禂?shù)必須大于等于設(shè)計(jì)值。
現(xiàn)場(chǎng)制作試件時(shí),試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)同一材質(zhì),同批制作,采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài),并應(yīng)采用同一批同一性能等級(jí)的高強(qiáng)螺栓連接副,在同一環(huán)境下存放以供抗滑移試驗(yàn)。如構(gòu)件系成品出廠,則除了廠內(nèi)要抗滑移系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告外,制造廠還應(yīng)同時(shí)提供每批三組試件以便構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)抗滑移系數(shù)是否符合要求。
工程資料的檢查中,很多工地僅有制造廠在廠內(nèi)的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告,缺乏提供給工地現(xiàn)場(chǎng)的試件的抗滑移系數(shù)的復(fù)試報(bào)告。
抗滑移系數(shù)檢驗(yàn)應(yīng)以鋼結(jié)構(gòu)制造批為單位,以單項(xiàng)工程每2000t為一制造批,不足2000t者視作一批。單項(xiàng)工程的構(gòu)件摩擦面選用兩種及兩種以上表面處理工藝時(shí),則每種表面處理工藝均需檢驗(yàn)。每批三組試件。
GB50017-2003中提到摩擦面常規(guī)的處理方法包括:噴砂(丸)、噴砂(丸)后涂無機(jī)富鋅漆、噴砂(丸)后生赤銹等。
需要特別指出的是:很多工程送檢的抗滑移系數(shù)很高,實(shí)際構(gòu)件摩擦面處理很差,完全不能滿足設(shè)計(jì)要求的抗滑移系數(shù);或者設(shè)計(jì)要求的摩擦面為噴砂(丸)后涂無機(jī)富鋅漆,而送檢的為未涂漆處理的(涂漆后摩擦系數(shù)降低)。對(duì)于抗滑移系數(shù)設(shè)計(jì)取值較大的工程,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督如發(fā)現(xiàn)此類情況,必須責(zé)令整改并對(duì)處理后的摩擦面重新進(jìn)行檢測(cè),否則可能留下嚴(yán)重質(zhì)量隱患。

基本要求不清

驗(yàn)收規(guī)范GB50205要求:大六角高強(qiáng)度螺栓連接副使用前需復(fù)試扭矩系數(shù),而扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副需復(fù)試預(yù)拉力,合格后方可使用。復(fù)試批量為每3000套抽檢8副(筆者注:對(duì)于同一強(qiáng)度等級(jí)、同一直徑但螺栓長(zhǎng)度不同的高強(qiáng)螺栓連接副,如不能證明為同一批次,視為不同規(guī)格,應(yīng)分別取樣檢測(cè)。GB/T3632-2008扭剪型高強(qiáng)螺栓及GB/T1231-2006大六角高強(qiáng)螺栓規(guī)范規(guī)定:在同一批的前提下,但螺栓長(zhǎng)度≤100mm時(shí),長(zhǎng)度相差≤15mm;或者螺栓長(zhǎng)度≥100mm時(shí),長(zhǎng)度相差≤20mm,可視為同一長(zhǎng)度。)。高強(qiáng)度螺栓的擰緊應(yīng)分為初擰、終擰。對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)應(yīng)分為初擰、復(fù)擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%左右,復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。為防止遺漏,對(duì)初擰或復(fù)擰后的高強(qiáng)度螺栓,應(yīng)使用顏色在螺母上涂上標(biāo)記。對(duì)終擰后的高強(qiáng)度螺栓,再用另一種顏色在螺母上涂上標(biāo)記。高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)安裝中嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔。高強(qiáng)螺栓外露一般要求不少于2-3扣,允許有10%的外露1扣或4扣。
高強(qiáng)度螺栓在初擰、復(fù)擰和終擰時(shí),連接處的螺栓應(yīng)按一定順序施擰,一般應(yīng)由螺栓群中央順序向外擰緊。高強(qiáng)度螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰應(yīng)在同一天完成,不可在第二天以后才完成終擰。

施工扭矩計(jì)算

查GB50205-2001規(guī)范可知,初擰扭矩的計(jì)算公式:
扭剪型T0=0.065Pc*d
大六角型 T0=0.05Tc
終擰時(shí),扭剪型高強(qiáng)度螺栓以梅花頭擰掉為擰緊標(biāo)志。對(duì)于除因構(gòu)造原因無法使用工具擰掉梅花頭的,其在終擰中不掉的梅花頭不能超過該節(jié)點(diǎn)螺栓總數(shù)的5%,且要按照規(guī)范要求用扭矩法等進(jìn)行標(biāo)記,并進(jìn)行終擰扭矩檢查。
大六角頭高強(qiáng)度螺栓的施工扭矩按下式計(jì)算確定:
Tc=k·Pc·d
Tc—施工扭矩(N·m);
k—高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值(筆者注:應(yīng)以檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際檢測(cè)值為準(zhǔn));
Pc—高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) (筆者注:GB50205驗(yàn)收規(guī)范中明確此處是高強(qiáng)度螺栓連接副施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值,約比GB50017設(shè)計(jì)規(guī)范中螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力值提高10%,主要是考慮預(yù)拉力損失。)
d—高強(qiáng)度螺栓螺桿直徑(mm);
根據(jù)上述公式列舉常用高強(qiáng)螺栓施工扭矩值參考表,提供每種規(guī)格螺栓大致施工扭矩供參考,其中“實(shí)際扭矩系數(shù)”一欄在具體工程中需根據(jù)該工程實(shí)際選用高強(qiáng)螺栓扭矩系數(shù)復(fù)試結(jié)果調(diào)整確定。
序號(hào)
螺栓
規(guī)格
螺栓性能等級(jí)
施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值(KN)
扭矩系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)偏差小于或等于0.010)
初擰扭矩(N*m)
終擰扭矩(N*m)
實(shí)測(cè)扭矩系數(shù)
施工終擰扭矩(N*m)





1
M
16
8.8s
75
0.110
~
0.150
78
132.0
~
180.0
0.121
145
10.9s
110
114
193.6
~
264.0
0.122
215






2
M
20
8.8s
120
0.110
~
0.150
156
264.0
~
360.0
0.123
295
10.9s
170
221
374.0
~
510.0
0.12
408






3
M
22
8.8s
150
0.110
~
0.150
215
363.0
~
495.0
0.125
413
10.9s
210
300
508.2
~
693.0
0.126
582






4
M
24
8.8s
170
0.110
~
0.150
265
448.8
~
612.0
0.125
510
10.9s
250
390
660.0
~
900.0
0.125
750






5
M
27
8.8s
225
0.110
~
0.150
395
668.3
~
911.3
0.125
759
10.9s
320
562
950.4
~
1296.0
0.125
1080






6
M
30
8.8s
275
0.110
~
0.150
536
907.5
~
1237.5
0.125
1031
10.9s
390
761
1287.0
~
1755.0
0.125
1463






扳手配置要求

相當(dāng)多工程不能正確配置施工用扭矩扳手(包括手動(dòng)及電動(dòng)型)。有的工程根本就沒有配置,工地隨便用普通扳手施工高強(qiáng)度螺栓;有的工程雖然配置但未按規(guī)定定期標(biāo)定導(dǎo)致失效;有的工程雖然配置扭矩扳手但量程和工程需求不吻合(從上述的“施工扭矩值參考表”可以看出,每種高強(qiáng)螺栓施工扭矩是不同的,現(xiàn)場(chǎng)配置的手工或電動(dòng)扭矩扳手應(yīng)能確保覆蓋該工程設(shè)計(jì)所選用的各種規(guī)格高強(qiáng)螺栓)。
一般來說,高強(qiáng)度螺栓施工中所用的扭矩扳手,在使用前必須校正,其扭矩誤差不得大于±5% ,合格后方準(zhǔn)使用。扭矩?cái)?shù)值偏差過大的力矩扳手不可繼續(xù)使用。不允許使用普通扳手或電動(dòng)普通扳手施工。
工藝標(biāo)準(zhǔn)本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼結(jié)構(gòu)安裝用扭剪型高強(qiáng)螺栓施工工藝。
  2 施工準(zhǔn)備
  2.1 材料及主要機(jī)具:
  2.1.1 螺栓、螺母、墊圈均應(yīng)附有質(zhì)量證明書,并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
  2.1.2 高強(qiáng)螺栓入庫應(yīng)按規(guī)格分類存放,并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套,螺紋損傷時(shí),不得使用。螺栓、螺母、墊圈有銹蝕,應(yīng)抽樣檢查緊固軸力,滿足要求后方可使用。
  螺栓等不得被泥土、油污粘染,保持潔凈、干燥狀態(tài)。必須按批號(hào),同批內(nèi)配套使用,不得混放、混用。
  2.1.3 主要機(jī)具:電動(dòng)扭矩扳手及控制儀、手動(dòng)扭矩扳手、手工扳手、鋼絲刷、工具袋等。
  2.2 作業(yè)條件:
  2.2.1 摩擦面處理:摩擦面采用噴砂、砂輪打磨等方法進(jìn)行處理,摩擦系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求(一要求Q235 鋼為0.45 以上,16 錳鋼為0.55 以上)。摩擦面不允許有殘留氧化鐵皮,處理后的摩擦面可生成赤銹面后安裝螺栓(一般露天存10d 左右),用噴砂處理的摩擦面不必生銹即可安裝螺栓。采用砂輪打磨時(shí),打磨范圍不小于螺栓直徑的4 倍,打磨方向與受力方向垂直,打磨后的摩擦面應(yīng)無明顯不平。摩擦面防止被油或油漆等污染,如污染應(yīng)徹底清理干凈。
  2.2.2 檢查螺栓孔的孔徑尺寸,孔邊有毛刺必須清除掉。
  2.2.3 同一批號(hào)、規(guī)格的螺栓、螺母、墊圈,應(yīng)配套裝箱待用。
  2.2.4 電動(dòng)扳手及手動(dòng)扳手應(yīng)經(jīng)過標(biāo)定。


沙河市南環(huán)工業(yè)區(qū)
電 話:0319-8787288
傳 真:0319-8787288
手 機(jī):13303303938
郵 箱: 地 址:沙河市南環(huán)工業(yè)區(qū)
專業(yè)機(jī)械設(shè)備制造廠家