高强螺栓在钢结构中使用通用技术要求.ppt

,钢结构用高强度螺栓连接 通用技术要求,一、高强螺栓副的验收(一)验收1、高强度螺栓：1.1制造应符合GB/T 1228-2006的规定。1.2性能等级 8.8S、10.9S的力学性能及试验应符合 GB/T 1231的规定。2、高强度螺母 2.1制造应符合GB/T 12292006的规定。 2.2性能等级 8H、10H的力学性能及试验应符合GB/T 1231的规定。3、垫圈3.1制造应符合GB/T 12302006的规定。 3.2 钢结构用高强度垫圈硬度试验应符合GB/T 1231的规定。,4、 螺栓、螺母的螺纹4.1螺纹的基本尺寸应符合GB/T 196普通粗牙螺纹的规定，螺栓螺纹公差带按GB197的6g，螺母螺纹公差带应按GB/T 197 的6H。 4.2 螺栓的螺纹末端应符合GB/T 2的规定。5 、螺栓、螺母的表面缺陷应分别符合GB/T 5779.1、GB/T 5779.2的规定。 6 、螺栓连接副的扭矩系数应符合GB/T 1231-2006的规定。 7 、其它尺寸及形位公差螺栓、螺母、垫圈的其它尺寸及形状与位置公差应符合GB/T 1228、GB/T 1229、GB/T 1230、GB/T 1231、GB/T 3103.1及GB/T 3103.3的C级产品规定。,（二）复验1、凡外购入库待用的，应分别按批随机抽查硬度。 2、凡以随机图样外订货的钢结构用高强度大六角头螺栓连接副，应复验螺栓连接副的最小保证载荷、扭矩系数，并达到GB/T 1231-2006的规定值。（三）拒收不符合标准要求的螺栓连接副，应拒收，并向供方说明拒收原因。,二、高强螺栓副的连接设计（一）一般规定 1 、高强度螺栓连接应按其不同类型分别考虑下列极限状态： 1）摩擦型连接 在载荷设计值下，连接件之间产生相对滑移，作为其承载能力极限状态。 2）承压型连接 在载荷设计值下，螺栓或连接件达到最大承载能力，作为其承载能力极限状态；在荷载标准值下，连接件之间产生滑移，作为其正常使用极限状态。 2 、设计计算应符合JGJ 82的规定，优先采用摩擦型连接，尽量不采用承压型连接。,3 、高强度螺栓连接宜按构件的内力设计值设计，必要时（如需与构件等强度连接），也可按构件的承载力设计值设计。 4 、高强度螺栓承压型连接不得用于下列构件连接中: a) 直接承受动力载荷的构件连接； b) 承受反复载荷作用的连接； c) 冷弯薄壁型钢构件连接。 5、 壁厚小于4mm的冷弯薄壁型钢，其摩擦面处理应采用清除油垢或钢丝刷清除浮锈的方法。其螺栓直径不宜大于16mm。6 、在同一设计项目中，所选用的高强度螺栓直径不宜多于两种。 7、在同一接头同一受力部位上，不应采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接混用的连接。也不应采用高强度螺栓与普通螺栓混用的连接。,8、在同一接头中，允许按不同受力部位分别采用不同性质连接所组成的并用连接（如梁柱刚节点中，梁翼缘与柱焊接，梁腹板与柱高强度螺栓连接）并考虑其共同工作。 9、环境温度高于150时，应采取隔热防护措施。摩擦型连接的环境温度为（二） 构造要求 1 、每一杆件接头的一端，高强度螺栓数不宜少于2个。 2 、接头的构造应优先采用对称布置，见图1中的a)、b)，尽量避免采用带附加弯矩的连接，见图1中c)、d)。3、在不同板厚的连接处，应设置垫板，见图1中的e)。垫板两面均应作与母材相同的表面处理。当板厚差小于和等于3mm时，可参照表11所列方法处理。,4 、高强度螺栓连接处，设计时应考虑专用施工机具的可操作空间，其最小尺寸见表1。,5、下列连接中，高强度螺栓的数量应增加：a) 一个构件借助垫板或其它中间板件与另一构件连接的承压高强度螺栓数，应在计算数量的基础上增加10%；b) 搭接或用拼接板的单面连接的承压高强度螺栓数，应在计算数量的基础上增加10%； c) 在构件的端部连接中，当利用短角钢连接型钢（角钢或槽钢）的外伸肢以缩短连接长度时，在短角钢两肢中的一肢上，所用的高强度螺栓数，应在计算数量的基础上增加50%。6、高强度螺栓连接构件的孔应采用钻孔，孔径应符合表2的规定。,7、高强度螺栓的孔距和边距应符合表3的规定。 8、型钢构件的拼接采用高强度螺栓连接时，其拼接件应采用钢板，型钢斜面应加斜垫板。,（三）摩擦面的要求1、高强螺栓接着的布局应便于对其进行处理和对螺栓连接副的安装施工。 2、构件摩擦面的抗滑移系数与摩擦面的处理方法密切相关，不同的抗滑移系数值所对应的摩擦面处理方法见表4。3、 图样上应标注的内容 a) 螺栓、螺母、垫圈的标准编号、规格、数量（含备用量）、强度等级（即材料）、质（重）量等； b) 各摩擦面的处理方法和抗滑移系数（摩擦系数）值，见表4。 注：对于连接面的抗滑移系数，一般应优先采用0.3（对于Q235级钢）或0.35 (对于Q345级及其以上的钢) 。,4、螺栓的直径及其强度等级所对应的设计的标准预拉力，见表5。,三、高强度螺栓连接的构件制作（一）连接构件制造的基本要求1、高强度螺栓连接处的钢板（含型钢）下料后，需校正，板面平整、边缘无飞边、毛刺。 2、高强度螺栓接头处的连接板与构件宜采用配钻钻孔。无法配钻的，应采取有效措施保证孔的位置精度。例如，共用同一基准划线钻孔以保证螺栓孔的位置度不大于表6的规定。 3、高强度螺栓连接构件的螺栓孔径应符合设计要求，孔径的允许偏差应符合表6 的规定。螺栓孔孔距允许偏差应符合表7的规定。,（二）摩擦面的施工处理 1、高强度螺栓连接的接头结合面应经专门处理，处理方法应根据图样中标明的抗滑移系数值，按表4查取所对应的处理方法。 2、经处理后的高强度螺栓连接摩擦面处，应采取保护措施，防止沾染油污和脏物。不应在连接处摩擦面上作任何标记。（三）螺栓孔的检查1、高强度螺栓连接的螺栓孔应钻孔成型，孔均应无飞边、毛刺。孔径、孔位应达到表6 、表7的规定。2、高强度螺栓连接处板迭上所有螺栓孔，均应采用量规检查。用比螺栓公称直径大0.2mm0.3mm的量规检测，应全部通过。,3、凡量规不通过的孔，经设计者同意后，方可扩钻或用与母材力学性能相当的焊条焊补后重新钻孔。扩钻后孔径不应超过1.2d（d为原螺栓孔径）。不允许用钢块填焊堵孔，也不允许气割扩孔。每组孔中经焊补、重新钻孔的数量不应超过20%。处理后的螺栓孔应作记录。（四）结合面的检查1、经处理后的结合面，其抗滑移系数（摩擦系数）应达到图样要求。2、当设计图样对该结合面的处理要求未作规定时，其摩擦系数不应低于0.3（对于Q235级钢）或0.35 (对于Q345级及其以上的钢)。,（五）抗滑移系数的检查1、抗滑移系数的检验应以产品台份（或合同号）为单位。如图样的抗滑移系数设计值、结合面的处理工艺等无变化、处理的质量稳定，则允许每年作一次抗滑移系数检查。产品合同另有约定，按约定内容执行。 2、抗滑移系数的检查用试件由钢结构制造厂加工，试件与所代表的钢结构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作（适于产品合同有约定条款的）、使用同一性能等级、同一直径高强度螺栓连接副，并与所代表的钢结构件在同一环境条件下存放和发运（适于产品合同有约定条款的）。3、对于无产品约定的钢结构连接件，应按产品设计图样实际用到的结合面处理方法，每种方法每年至少做一次（试件三套）抗滑移系数的检查，验证摩擦面处理质量的稳定性。,四、摩擦型高强度螺栓连接副的安装（一）安装前的准备工作1、待用的高强度螺栓、螺母、垫圈应是合格品，其强度等级、规格应符合设计图样对接头的要求。有下述情况之一者为不合格品，不应使用： a) 来源（制造厂）不明者； b) 力学性能不明（含未附带性能试验报告）者； c) 扭矩系数值不明或超过其保证期者；注：扭矩系数的保证期为出厂之日起6个月，如有延长保证期的约定则按约定处理。 d) 有裂纹、伤痕、毛刺、弯曲、锈蚀、螺纹损坏或其它缺陷者；,e) 高强度螺栓、螺母、垫圈中有与其它批号混合者； f) 螺栓长度不足，拧紧后螺栓不能露出螺母端面者。螺栓应露出螺母端面的长度以23扣螺纹为宜，见图3。2、大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数的复验 a) 复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批抽取8套连接副进行复验；“复验”也适用于对超过保证期的连接副扭矩系数复验； b) 连接副扭矩系数复验用的计量器具应在试验前标定，误差不应超过2%。其中扭矩扳手准确度不应低于JJG 707-2003中的2级，轴力计的最小示值应在1kN以下；c) 每组连接副只做一次试验，不应重复使用。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母的支承面，在紧固中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验；,d) 连接副扭矩系数的复验（或试验）应将螺栓穿入轴力计，测出的螺栓预拉力P0 应控制在表9所规定的范围内，同时，应测定施加于螺母上的施拧扭矩值T0 ，并应按下式计算扭矩系数K,式中 T0 -施拧扭矩（峰值），单位为N·m； P0 -复验（或试验）时的螺栓预拉力（峰值）， 单位为kN，见表11； d -螺栓的螺纹直径，单位为mm。,e ) 试验时，应记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2h以上； g) 8套连接副扭矩系数的平均值应为0.1100.150，标准偏差应小于或等于0.010； h) 大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数的复验报告是该批螺栓连接副的质量证明文件之一，除向用户提供外，也作为确定螺栓连接副安装施工扭矩的依据；,i) 复验合格的批次高强度螺栓连接副，宜在扭矩系数保证期内进行安装。对于超过扭矩系数保证期批次的高强度螺栓连接副，一般应在自出具复验报告之日起的10个工作日内完成安装。3、扭矩系数保证期延长处理 扭矩系数保证期为自出厂之日起6个月，如需延长保证期，由供需双方协议解决。 大六角头高强度螺栓连接副安装施工扭矩T c (Nm)按下式计算确定Tc=KPcd式中 K-扭矩系数，该批高强度螺栓连接副质量证明文件确定的有效期内的数据或复验后的数据； Pc-高强度螺栓连接副安装时的施工预拉力（kN）。 Pc =（1.061.11）P ，P c见表10；,d-螺栓的螺纹直径，单位为mm。,5、高强度螺栓施工所用扭矩扳手，使用前应校正，其扭矩误差不应大于±5%。校正用的扭矩扳手，其扭矩误差不应大于±3%。,（二） 结合面间隙 因板厚公差、制造误差或安装偏差等产生的结合面间的间隙，按表11处理。,（三）垫圈与垫板1、高强度螺栓安装时，在每个螺栓头下及螺母一侧，各放置一个高强垫圈，垫圈内孔的倒角应朝向螺栓头和螺母的承压面，见图3。,2、当被连接构件的斜度超过1：20时，应在斜面上放置一个斜垫圈。若一排均为斜垫圈时，则用斜垫板，并在斜垫板上再放置平垫圈，见图4。斜垫板的材质、结合面的处理方法应与被连接构件相同。,（四） 临时螺栓1、高强度螺栓安装时，在接头的每一连接肢上应穿入的临时螺栓和冲钉数量，由安装时可能承担的载荷计算确定，并应符合下列规定： a) 不应少于安装总数的1/3； b) 不应少于两个临时螺栓； c) 冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。 2、不应使高强度螺栓兼做临时螺栓，以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。,（五）安装要求1、高强度螺栓连接副的安装，应在每个螺栓头下及螺母一侧，各放置一个高强度垫圈，两垫圈内孔的倒角应分别朝向螺栓头和螺母的承压面一侧。 2、高强度螺栓安装时，不应强行穿入螺栓（如用锤敲打）。如不能自由穿入时，该孔应采用铰刀修整。修整后，孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。为防止铁屑窜入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再铰孔。不允许气割扩孔。 3、高强度螺栓安装时，构件的摩擦面应保持干燥，不应在雨中作业。 4、高强度螺栓拧紧时，只允许在螺母上施加扭矩。只有在空间受限制时，才允许在螺栓上施加扭矩。,5、高强度螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%左右，复拧扭矩等于初拧扭矩。为防止遗漏，对初拧和复拧后的高强度螺栓连接副，应使用颜色在螺母上涂上标记。终拧扭矩（即施工扭矩）按6.1.4确定，对终拧后的高强度螺栓连接副，再用另一种颜色在螺母上涂上标记。 6、高强度螺栓连接副在初拧、复拧、终拧时，应按一定顺序施拧，一般应从螺栓群中央（刚性最大处）开始，沿顺序向外（边缘刚性最小）拧紧，参见图5中的A、B两个螺栓群拧紧顺序（数字序号）举例。7、高强度螺栓连接副在初拧、复拧状态下，组装调整过程中的拆卸，总共不应超过三次。8、高强度螺栓连接副的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。 9、经过终拧的高强度连接副，不应重复使用。,五、高强度螺栓连接副安装施工的检查验收（一）安装中的目测检验1、结合面处理是高强度螺栓连接的关键工序，检验人员应对结合面的处理质量进行检查。结合面上如积有污物或产生锈蚀，应重新处理。 2、高强度螺栓连接的构件在组装时，螺栓孔的错位相对量a不应大于表12的规定。3、用小锤（0.3kg）敲击法对高强度螺栓连接进行普查，以防漏拧。 4、检查螺杆头的螺纹外露情况。高强度螺栓连接副拧紧后，螺杆头的螺纹外露应为23扣，其中允许有10%的螺杆头的螺纹外露1或4扣。,