钢结构用高强度螺栓连接副试验及技术展望

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高强度螺栓连接作为钢桥连接的重要方式,因其效率高、性能好、安全可靠的优点,在工程领域得到了广泛的应用。

我国从年开始研究高强度螺栓连接技术,与工业发达国家相比,起步稍晚,但是在几代科技工作者的不断努力探索下走出了一条自主创新的研究道路。

目前,钢结构大六角高强度螺栓已经形成了从M12~M36的完整体系。施工方法也早已完成了从扭角法到扭矩法的飞跃,与日本、美国、英国等发达国家实力相当,达到了世界先进水平。

钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接等,其中前两种用得多。主要以GB/T~钢结构用高强度大六角头螺栓连接副,GB/T钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副,GB/T.1~.11预载荷栓接结构连接副,GB/T电弧螺柱焊用圆柱头焊钉等国家标准系列制造。

焊接的优点是截面不变、加工方便、可部分自动化操作、连接强度高等;螺栓连接的优点是拆装方便、施工容易。

钢结构工程中很多构件的现场施工连接必须使用高强度螺栓连接,连接优势无法替代。

1、钢结构用高强度螺栓的概况

钢结构高强度螺栓是工业、民用钢结构建(构)筑物的重要组成部分。近些年来随着我国钢结构的迅猛发展,钢结构用高强度螺栓的生产厂家和产量也不断增加,从事钢结构用高强度螺栓检测的机构也越来越多。

但由于一些检测方法不规范或检测设备不适合,造成检测结果的差异和离散较大,致使对产品的质量争议越来越多,给高强度螺栓生产企业和施工企业带来困扰和经济损失、给工程质量造成隐患。

钢结构用高强度大六角头螺栓连接副及扭剪型螺栓连接副,正常连续工作情况下要求必须保证20a以上的使用寿命。

高强度大六角头螺栓连接副及扭剪型螺栓连接副的扭矩系数直接关系到安装过程中高强度螺栓的紧固力,扭矩系数值及标准偏差的不准确会直接导致螺栓连接副紧固力的超拧或欠拧,对工程质量产生影响。

1.1工程应用

高强度螺栓连接分两种类型。现场操作施拧时,为使螺栓连接处板层能更好密贴,螺栓群由中央顺序向外拧紧;整个钢结构工程施拧时,为舒缓应力集中,由厂房中间榀向外围榀顺序施工拧紧。

大六角头型以扭矩扳手作为主要操作工具,由于是高空作业,施拧不方便,但扭剪型以电动扳手作为操作工具,把梅花头扭掉即算完成,施工及检查都方便。

螺栓的选用应依据工程设计要求,一般厂房门式钢架采用大六角头高强度螺栓,高层建筑更多选择扭剪型高强度螺栓。

1.2复检要求

螺栓应按规定进行性能复检,检验合格后使用,严格把好质量关。GB-《钢结构工程施工质量验收规范》中,进场验收把扭矩系数(大六角头)和预拉力(扭剪型)作为复检项目,JGJ82-《钢结构高强度螺栓连接技术规程》把抗滑移系数作为复检项目。

复检唯一需要注意的是温湿度,建议在温度为15℃~25℃、相对湿度为50%~70%的环境条件下进行。

螺栓连接副的复检按产品标准规定的数量来组批检验,摩擦面抗滑移系数检验批的划分除应考虑高强度螺栓连接副的批量外,还应考虑不同的处理工艺和钢结构用量。

1.3终拧扭矩的检查

根据技术条件,高强度螺栓连接副的终拧扭矩检查应在终拧1h后、24h之内完成。

对每一栓群检测比例按JGJ82-是10%,部分桥梁钢结构现在按3%~5%的比例、但不少于1套进行终拧扭矩检查。

检查采用松扣、回扣法进行,在螺栓与螺母及钢板的相对位置划一细直线做出标记,然后将螺母拧松约30°左右,再用检查扳手把螺母重新拧至原来位置(使所划细线重合),测取此时的扭矩,该扭矩在0.9Tch~1.1Tch视为合格。

Tch按下式计算:Tch=KPd

式中:Tch为检查扭矩,K为连接副扭矩系数,P为设计预拉力,d为螺栓公称直径。

公式中的关键是P,P是设计预拉力,不是施工预拉力!

在现场使用高强度螺栓连接施工质量控制系统,扳手的施拧数据除可以存储在扳手内置的存储卡外,还同步上传到至后方数据服务器。

现场信息输入通过扫描


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