2022年高强螺栓施工扭矩计算.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 钢结构用大六角高强度螺栓连接副地施工扭矩是依据实测地扭矩系数进行运算 而得地 , 即为了满意规范中所规定地预拉力值要求 , 依据试验所获得地真实地扭矩系数用 GB50205-2001附录中地运算公式运算而得. 详见钢结构工程施工质量验收规范（ GB50205-2001）第 65 页“ 附录 B 紧固件连接工程检验工程 ” 中地第 B.0.3 条规定 . 其运算公式为： 终拧扭矩值扭矩系数 X 施工预拉力值标准值 X 螺栓公称直径屈丽娟李毅民钱亚臣By Qu lijuan Li Yimin Qian Yachen2006-2-21 ,摘要： 高强

2、度螺栓在施工中常常显现连接板和母体间滑移或螺栓拉断等问题本文结合生产实际提出施工方法和解决方法供施工者参考和借鉴. 关键字：高强度螺栓连接 施工高强度螺栓连接已经普遍地被应用到建筑钢结构. 桥梁 . 大型起重机械等钢结构上 . 在某种意义上讲高强度螺栓已经部分取代了铆钉. 尽管国内早已有相关技术标准等文件对高强度螺栓地施工有所规定, 但标准地种类较多 . 相关地机械设计手册中地相关内容也各有所不同 . 高强度螺栓在现场地施工中常常发生这样或那样地问题 , 影响了施工地进度和质量 . 在此 , 本文结合生产实际和现代国家标准就高强度螺栓地连接现场施工问题作一争论 易显现地常见问题供设计者和施工者

3、参考 . , 说明在实际应用高强度螺栓最容1. 高强度螺栓连接副地施工扭矩 在高强度螺栓连接施工中 , 很多设计者在施工图纸中标明白在施工时终扭高强度螺栓螺母地扭矩 , 而最终常常显现两种情形 , 一是在安装终止后加载时显现结合面地滑移现象；二是在施工工程中显现了螺栓被扭断现象. , 而实在技术文件和图纸中各个企业地给定扭矩各不相同甚至有些数据相差甚大际上大家都选用符合同一国家标准地高强度螺栓. 而在选购时不同地企业不同地批号地高强度螺栓地扭矩系数也是不同地 , 所以, 一般最好不在图纸中给出确定 地扭矩数值 , 以免所给定地扭矩数值和实际地需要数值偏差过大而影响到施工地 质量 . 在施工现场

4、 , 一些安装部门会遇到高强度螺栓被拉断或者结合面显现滑移现象而不得不更换螺栓或将结合面处地连接板焊上 常重要 . 在施工前必需特别合理地确定其参数高强度螺栓最早使用地时间大约在三十多年前. 可见高强度螺栓地施工扭矩数值非 , 以保证最终地施工质量 . , 当时各个企业一般自己设计制造高强度螺栓 . 国家标准对高强度螺栓地要求也未达到现在这样规范和完整. 高强 , 而度螺栓在制造时也不规范. 制造时螺栓或螺母地毛坯常常是由机械加工完成不是现代地模锻制造；在螺纹方面常常使用一般机床加工螺纹而不是使用滚丝机加工制造 . 在完成加工后进行发蓝处理, 个别企业仍进行镀锌处理 . 热处理工艺也不像现在这

5、样完善 . 同样地金属材料过去地产品在机械性能上常常达不到要求.经过一般机床加工和表面处理后地螺栓螺母其扭矩系数都比较大. 早期地设计手册和运算方法给出地扭矩系数是0.18-0.19.而现在由于加工工艺地转变和表面处理方法地转变国产高强度螺栓地扭矩系数基本在0.11-0.14左右. 部分高强度螺栓产品地表面采纳磷化皂化处理, 而具体地扭矩系数需要由制造商供应或通过试验猎取 . 所以 , 现在地同规格地高强度螺栓地施工扭矩通常要小于过去高强度 螺栓地施工扭矩 . 名师归纳总结 在与国外制造商合作制造地设备中或进口设备中常选用进口高强度螺栓, 在第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选

6、学习资料 - - - - - - - - - 施工中部分图纸中已经标明白施工时使用地高强度螺栓扭矩数值 . 此时可以依据 其数值施工 , 但假如采纳国产高强度螺栓时需要和进口商争论更换国产产品地施工扭矩数值 . 以免显现施工地失误 . 值得强调地一点是 , 欧洲地高强度螺栓地施工扭矩因加工工艺和表面处理方式以及材料地不同一般都比国产地高强度螺栓扭矩系数大 , 所以施工扭矩也大 . 进口欧洲地高强度螺栓地扭矩系数通常在 0.13-0.16. 其国外地标准也和中国国家标准存在肯定地差别. 特殊留意使用进口螺栓不能简洁地使用中国标准运算施工扭矩 , 使用国产高强度螺栓不能直接套用国外地施工扭矩施工

7、. 使用中国国家标准地高强度螺栓连接副时施工地扭矩建议为：大六角头高强度螺栓地施工扭矩按下式运算确定：Tc=1.05k.Pc.d Tc施工扭矩 N.m；k高强度螺栓连接副地扭矩系数地平均值；Pc高强度螺栓施工预拉力 kN, 见表 1；d高强度螺栓螺杆直径 mm；表 1 大六角头高强度螺栓施工预拉力 Pc kN 螺栓性能等级螺栓公称直径螺栓性能等 螺栓公称直径级 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M308.8S 45 75 120 150 170 225 27510.9S 60 110 170 210 250 320 3901.05 为衰减系数 , 是考虑在预紧急力时适当地存在肯定

8、地过张力 . 扭矩系数是由高强度螺栓制造商供应或经过试验地方法获得 . 另外 , 部分国外设备制造商在高强度螺栓施工中有时要求在螺纹处使用二硫化钼粉末做润滑剂然后施加扭矩 , 此时地扭矩系数会特别小 , 所以施工扭矩也会特别小 , 需特殊留意 . 不然在施工中会拉断高强度螺栓 . 2. 施工地力矩扳手现场施工时力矩扳手地使用需要特殊留意其扭矩数值地偏差 . 由于在选购 .运输 . 保管. 使用地过程中有时会产生数值偏离情形. 所以, 高强度螺栓施工中所用地扭矩扳手 , 在使用前必需校正 , 其扭矩误差不得大于5% , 合格后方准使用 . 校正用地扭矩扳手 , 其扭矩误差不得大于3% . 不答应

9、使用一般扳手或电动一般扳手施工. 有时力矩扳手会损坏 , 要准时发觉及时更换 . 扭矩数值偏差过大地力矩扳手不行连续使用 . 3. 对螺栓地要求 要选用正规厂家 , 经过检验合格地螺栓 . 螺母和垫圈 . 其连接副扭矩系数保证期为自出厂之日起六个月. 螺栓 . 螺母. 垫圈有以下情形为不合格品, 禁止使用 . a. 来源 制造厂 不明者；b. 机械性能不明者；c. 扭矩系数 k 不明者；d. 有裂纹 . 伤痕 . 毛刺. 弯曲 . 铁锈 . 螺纹磨损 . 被水或雨水淋湿过或有缺陷者；e. 未附带性能试验报告者；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - -

10、- - - - - - - f. 与其它批号螺栓混合者；g. 长度不够地螺栓 , 即拧紧后螺栓头露不出螺母端面者长度以 23 扣螺纹为宜 , . 一般取伸出螺母端面地h. 连接副扭矩系数超过保证期地；（一般高强度螺栓出厂扭矩系数保证期为 6个月）j. 不行用一般 8.8 级螺栓或 8 级螺母代替大六角头高强度螺栓和螺母用于连接副；k. 已经使用过拆下地高强度螺栓和螺母不行再使用 . 如 GB5728或 GB6170地螺栓螺母代替大六角头高强度螺栓螺母 . 不同厂家和不同批号地高强度螺栓在扭矩系数不详情形下不行混合使用 . 现场比较简洁发生不将高强度螺栓与螺母认真保管情形 . 如高强度螺栓表面发

11、生锈蚀 . 表面污染等 , 应不再使用 , 需要更换新地高强度螺栓与螺母 . 4. 对连接结合面地要求连接板和连接母体一般都经过喷砂或抛丸处理, 在运输和施工中需要保证施工前地结合面地粗糙度和清洁度 . 不答应泥土 . 杂物污染结合面 . 表面粗糙度达不到设计要求时要在现场重新进行喷砂或抛丸处理然后在进行施工 . 安装单位要特别留意爱护好高强度螺栓连接处地连接板和母体地连接表面地清洁度 . 摩擦表面地特性 . 5. 高强度螺栓安装地其它要求高强度螺栓连接副组装时 , 螺母带圆台面地一侧应朝向垫圈有倒角地一侧 .对于大六角头高强度螺栓连接副组装时 头. , 螺栓头下垫圈有倒角地一侧应朝向螺栓安装

12、高强度螺栓时 , 严禁强行穿入螺栓 如用锤敲打 . 如不能自由穿入时 , 该孔应用铰刀进行修整 , 修整后孔地最大直径应小于1.2 倍螺栓直径 . 修孔时 , 为了防止铁屑落入板迭缝中 , 铰孔前应将四周螺栓全部拧紧 , 使板迭密贴后再进行 . 严禁气割扩孔 . 现场较简洁发生采纳气割扩孔地情形, 需要特殊督察 . 安装高强度螺栓时 , 构件地摩擦面应保持干燥清洁 , 不得在雨中作业 . 高强度螺栓拧紧时 , 只准在螺母上施加扭矩 . 只有在空间受限制时 , 才答应拧螺栓 . 高强度螺栓地拧紧应分为初拧. 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地 50%左右,

13、 复拧扭矩等于初拧扭矩 . 为防止遗漏 , 对初拧或复拧后地高强度螺栓 , 应使用颜色在螺母上涂上标记 用另一种颜色在螺母上涂上标记 . . 对终拧后地高强度螺栓 , 再高强度螺栓在初拧 . 复拧和终拧时 , 连接处地螺栓应按肯定次序施拧 , 一般应由螺栓群中心次序向外拧紧 . 高强度螺栓地初拧 . 复拧 . 终拧应在同一天完成 . 不行在其次天以后才完成终拧. 现场存在这样地施工单位, 当复扭终止后终扭地时间在一天甚至一周或一个月以后地情形 . 所以, 施工单位和监理单位需要特殊留意 6. 高强度螺栓连接地涂漆防锈. 在高强度螺栓拧紧检查验收合格后, 对连接处地主体结构缝隙和连接板缝及时使用

14、硅酮胶密封（采纳适合于粘接金属地硅酮胶）, 防止水气进入连接副结合面和钢结构内部产生腐蚀 . 经检查合格后地高强度螺栓连接处之母体 锈漆以免显现腐蚀 . . 连接板 . 高强度螺栓要准时涂防名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7. 提交施工报告地内容 施工报告是高强度螺栓连接安装地检验与竣工依据, 在施工过程中需要具体做好各参数地记录 , 以便最终技术文件地归档和责任地落实 . 严格地施工报告应当包括以下几项内容：a. 高强度螺栓连接板结合面地抗滑移系数；b. 不同批号地高强度螺栓地扭矩系数, 包括出厂检验质量报告参数

15、等；c. 进行过复验地高强度螺栓扭矩系数；d. 不同部位不同批号地高强度螺栓地实际施工扭矩 . e. 日期 , 时间, 天气, 施工技术负责人姓名 , 工程总负责人姓名等；小结：高强度螺栓连接副和连接板是钢结构地重要组成部分 . 在施工中特殊简洁出现不依据规范施工地现象使产品地安装质量达不到规定地要求 . 所以 , 施工单位对高强度螺栓地安装要特殊谨慎 , 防止因施工地失误而导致重大地经济缺失 . 这里需要强调地是高强度螺栓地扭矩. 力矩板手地数据牢靠性 . 螺栓地质量 . 螺栓组地扭矩系数 . 连接结合面地处理等影响施工质量地各个环节要认真做好 , 防止返工而影响设备安装周期和质量 . 参考

16、文献： JGJ 82 钢结构高强度螺栓连接地设计 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB50017-2003 钢结构设计规范转载起重运输机械 2005.12. 施工及验收规程原创高强度螺栓施工扭矩值参考表序号螺栓螺栓性能施工预拉力扭矩系数 标准初拧扭矩终拧扭矩 N*m实测扭矩 系数施工终拧标准值偏差小于或等扭矩规格等级N*m（ KN）于 0.010N*m1M 168.8s750.110 0.15078132.0 180.00.12114510.9s110114193.6 264.00.1222152M 208.8s1200.110 0.150156264.0 360.00.12329

17、510.9s170221374.0 510.00.124083M 228.8s1500.110 0.150215363.0 495.00.12541310.9s210300508.2 693.00.1265824M248.8s1700.1100.150265448.8612.00.12551010.9s250390660.0900.00.1257505M278.8s2250.1100.150395668.3911.30.12575910.9s320562950.41296.00.12510806M308.8s2750.1100.150536907.51237.50.125103110.9s39

18、07611287.01755.00.1251463说明：依据高强度螺栓地实测扭矩系数（检测报告地扭矩系数）调整实测扭矩系数值即可得施工终拧扭矩名师归纳总结 14 . 3. 12 安装高强度螺栓必需分两次拧紧, 初拧扭矩值不得小于终拧扭矩值地, 终拧第 4 页,共 5 页矩值应符合设计要求, 并按公式（P+ P） .k.d 运算（为终拧扭矩值, 单位为N.mm； 为 设 计 预 拉 力 ,单 位 为 ； 为 预 拉 力 损 失 值, 一般为设计预拉力值地；k 为扭矩系数； d 为螺栓公称直径, 单位为 mm . ）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页