钢结构设计师高强螺栓的预拉力和抗滑移系数
浅析钢结构高强螺栓抗滑移系数试验检测
浅析钢结构高强螺栓抗滑移系数试验检测摘要：抗滑移系数是钢结构高强度螺栓连接质量的重要指标，关系到钢结构连接的可靠性水平。
在抗滑移系数试验中，注意试验细节有助于提高检验数据的准确性。
基于此，本文分析了高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验检测各个环节的具体要求，包括试件制作、仪器设备、试验流程，结果处理等，更进一步确保试验的规范性和结果的准确性。
关键词：高强螺栓；抗滑移系数；试验检测；钢结构连接0前言近年来，随着钢结构在建设工程中日益发展，钢结构制作和安装中紧固件连接工程用高强度螺栓连接越来越多。
高强螺栓是一种连接紧固件，通过高强螺栓能够将接头位置的板材夹紧，并将紧固轴力向螺栓施加，传递至被连接的板材，从而使得摩擦效益产生。
外力传递通常是通过连接板之间所形成的接触面摩擦来实现的，当接触面处于活动状态下，应力便会出现平滑式传递。
抗滑移系数大小能够对连接件之间形成的承载力起到决定性作用，其是否满足设计要求是保证钢结构能否安全使用的关键，直接关系到钢结构的安全性能，所以对抗滑移摩擦系数进行检测是非常重要的。
在标准GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》中6.3.1条规定：应分别对工厂和安装单位进行高强螺栓连接摩擦面（含涂层摩擦面）的抗滑移系数试验和复验，构件摩擦面在现场处理的应单独进行试验，检验结果应合格。
该条为强制性条文，必须严格执行。
具体的检查数量和试验方法应按GB 50205-2020 《钢结构工程施工质量验收标准》中附录B的要求进行。
1试件的具体要求在抗滑移摩擦系数的检测过程中，试件加工制作、取样以及送样是其首要的一步，其真实性、规范性以及代表性能够对检测数据的准确度造成直接影响。
所以需要对试件的材质、尺寸、规格、孔径、表面处理、抽样以及组批等方面进行严格的控制。
1.1材质与尺寸根据摩擦力的原理分析，当两个粗糙面相互接触的情况下，摩擦力实际上便是接触面之间所形成的一种切向的综合阻力，所以母材钢制的硬度和强度如果越高，则对粗糙面进行克服所需要的抗滑力便会越大，从而抗滑移摩擦系数也便越大。
高强螺栓抗滑移系数检测方法
摩擦面抗滑移系数试验1、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011中新规定：（1）高强螺栓生产厂家同一生产批最大数量为3000套。
按高强螺栓连接副生产出厂检验批批号，宜以不超过2批为1个进场验收检验批，且不超过6000套。
（2）取消了原标准JGJ82-91中的三栓连接试件。
2、不同规格高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测是否应该分开做？个人认为要从理论和实际两方面来分析：（1）理论上不用分开做。
只做最小规格的螺栓连接板，如果合格，则其它大规格螺栓的连接板也合格。
理论依据：古典摩擦定律(classical friction law)古典摩擦定律又叫阿蒙顿-库伦定律，综述如下：1.摩擦力与法向载荷成正比;2.摩擦因数与接触面积无关;3.摩擦因数与滑动速度无关;4.静摩擦因数大于动摩擦因数.古典摩擦定律不完全正确，经过现代研究，必须做如下修正:1.当法向载荷较大时，摩擦力与法向压力呈非线性关系，法向载荷愈大，摩擦力增加得愈快;2.有一定屈服点的材料(如金属)，其摩擦阻力才与接触面积无关.粘弹性材料的摩擦力与接触面积有关;3.精确测量，摩擦力与速度有关，金属与金属的摩擦力随速度的变化不大.4.粘弹性材料的静摩擦因数不大于动摩擦因数。
通过以上理论可知，摩擦面临界静摩擦力与高强螺栓紧固轴力不成正比，高强螺栓紧固轴力越大，摩擦面临界静摩擦力增加得越快，在紧固轴力一定的情况下，抗滑移系数也就越大。
所以从理论上来说，在钢板同种材质，同一摩擦面处理工艺的条件下，采用直径最小的高强螺栓连接，测得的抗滑移系数最小。
如果实测合格，则理论上其它大规格的螺栓连接板也合格。
（2）实际影响高强螺栓连接摩擦面系数的影响因素很多，大规格高强螺栓连接的部位受力更大一些，应该做抗滑移试验。
综合以上分析，我认为，在同一摩擦面处理工艺及同一批次的前提下，只做最小和最大规格的高强螺栓连接摩擦面抗滑移试验即可。
高强度螺栓扭矩系数、摩擦面抗滑移系数检测取样说明一、高强度螺栓扭矩系数1、委托要求：高强螺栓取样要有见证取样单（注明规格、性能等级、生产厂家及批号），并且要有取样人、见证人（监理或建设单位技术负责人）的签字及盖章。
高强度螺栓预拉力、扭矩系数
高强度螺栓预拉力、扭矩系数第一篇：高强度螺栓预拉力、扭矩系数验收批、取样方法和数量（一）钢材及焊接材料复验 1．抽检数量及检验方法（1）对属下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：国外进口钢材；钢材混批；板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；对质量有疑义的钢材。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查复验报告。
（2）重要结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查复验报告。
2．合格质量标准符合设计要求和国家现行有关产品标准的规定（二）高强度螺栓预拉力、扭矩系数复验（三）1．高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数复验（1）抽检数量及检验方法复验用螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批应抽取8套连接副进行复验。
每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。
在紧固中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验。
（2）合格质量标准[螺栓预拉力值范围（KN）] 螺栓规格（mm）M16 M20 M22 M24 M27 M30 预拉力值P 10.9s 93~113 142~177 175~215 206~250 265~324 325~390 8.8s 62~78 100~120 125~150 140~170 185~225 230~275 2．扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验（1）抽检数量及检验方法复验用螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批应抽取8套连接副进行复验。
每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。
在紧固中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验。
（2）合格质量标准[紧固预拉力和标准偏差（KN）] 螺栓规格（mm）16 20（22）24 紧固预拉力的平均值99~120 154~186191~231 222~270 标准偏差 10.1 15.7 19.5 22.7（四）高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数复验；1．制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。
螺栓间距
高强螺栓的预拉力和抗滑移系数及间距和端距高强螺栓的预拉力和抗滑移系数及间距和端距一个高强螺栓的预拉力P(KN)螺栓性能等级螺栓公称直径(mm)M16(d=16)M20(d=20)M22(d=22)M24(d=24)M27(d=27)M30(d=30)8.8级(q=1) 80 125 150 175 230 28010.9级(q=2) 100 155 190 225 290 355注：本表为钢结构设计规范(GB50017-2003)表7.2.2-2 摩擦面的抗滑移系数μ连接构件接触面的处理方法构件的钢号Q235(q = 1)Q345和Q390(q = 2)Q420(q = 3)喷砂(丸) (d = 1) 0.45 0.50 0.50 喷砂(丸)后涂无富锌漆(d = 2) 0.35 0.40 0.40 喷砂(丸)后生赤锈(d = 3) 0.45 0.50 0.50 钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净扎制表面(d = 4)0.30 0.35 0.40注：本表为钢结构设计规范(GB50017-2003)表7.2.2-1螺栓最大最小允许距离名称位置和方向最大允许距离(取较小者) d max 最小允许距离d min中心间距外排垂直内力方向或顺内力方向(p = 1) 8d0或12 t3d0中间排垂直内力方向(p = 2) 16d0或24 t顺内力方向构件受压(p = 3) 12d0或18 t构件受拉(p = 4) 16d0或24 t沿对角线方向(p = 5) -中心至构件边缘距离顺内力方向(p = 6)4d0或8 t2d0垂直内力方向剪切边或手工气割边(p = 7)1.5d0扎制边、自动气割或钜割边高强螺栓(p = 8)其他螺栓或铆钉(p = 9)1.2d0注：1. d0为螺栓或铆钉的孔径，t为外层较薄板件的厚度。
钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)
目次1总则 (9)2术语、符号 (10)2.1术语 (10)2.2符号 (11)3基本规定 (12)4原材料及成品进场 (14)4.1一般规定 (14)4.2钢材 (14)4.3焊接材料 (15)4.4连接用紧固标准件 (15)4.5焊接球 (16)4.6螺栓球 (17)4.7封板、锥头和套筒 (18)4.8金属压型板 (18)4.9涂装材料 (18)4.10其他 (19)5钢结构焊接工程 (20)5.1一般规定 (20)5.2钢构件焊接工程 (20)5.3焊钉(栓钉)焊接工程 (22)6紧固件连接工程 (24)6.1一般规定 (24)6.2普通紧固件连接 (24)6.3高强度螺栓连接 (24)7钢零件及钢部件加工工程 (27)7.1一般规定 (27)7.2切割 (27)7.3矫正和成型 (28)7.3矫正和成型 (28)7.4边缘加工 (31)7.5管、球加工 (32)7.6制孔 (33)8钢构件组装工程 (36)8.1一般规定 (36)8.2焊接H型钢 (36)8.3组装 (36)8.4端部铣平及安装焊缝坡口 (37)8.5钢构件外形尺寸 (37)9钢构件预拼装工程 (39)9.1一般规定 (39)9.2预拼装 (39)10单层钢结构安装工程 (40)10.1一般规定 (40)10.2基础和支承面 (40)10.3安装和校正 (42)11多层及高层钢结构安装工程 (46)11.1一般规定 (46)11.2基础和支承面 (46)11.3安装和校正 (48)12钢网架结构安装工程 (52)12.1一般规定 (52)12.2支承面顶板和支承垫块 (52)12.3总拼与安装 (53)13压型金属板工程 (56)13.1一般规定 (56)13.2压型金属板制作 (56)13.3压型金属板安装 (57)14钢结构涂装工程 (59)14.1一般规定 (59)14.2钢结构防腐涂料涂装 (59)14.3钢结构防火涂料涂装 (60)15钢结构分部工程竣工验收 (62)附录A焊缝外观质量标准及尺寸允许偏差 (64)附录B紧固件连接工程检验项目 (66)附录C钢构件组装的允许偏差 (71)附录D钢构件预拼装的允许偏差 (81)附录E钢结构安装的允许偏差 (82)附录F钢结构防火涂料涂层厚度测定方法 (88)附录G钢结构工程有关安全及功能的检验和见证检测项目 (90)附录H钢结构工程有关观感质量检查项目 (91)附录J钢结构分项工程检验批质量验收记录表 (92)本规范用词说明 (106)1总则1.0.1为加强建筑工程质量管理，统一钢结构工程施工质量的验收，保证钢结构工程质量，制定本规范。
m22高强螺栓设计预拉力值
m22高强螺栓设计预拉力值M22高强螺栓设计预拉力值螺栓是一种常用的紧固件，广泛应用于工程结构中。
为了确保螺栓的安全可靠性，设计预拉力值成为了决定因素之一。
本文将以M22高强螺栓设计预拉力值为话题，探讨其重要性、计算方法以及相关的工程应用。
一、预拉力的重要性螺栓的预拉力是指在紧固过程中施加在螺栓上的拉力，通过施加预拉力，可以使螺栓紧固后受到压力的作用，从而增加连接件的摩擦力和抗滑移能力。
预拉力的大小直接影响螺栓连接的强度和可靠性，过小的预拉力可能导致螺栓松动，过大的预拉力则可能造成螺栓过度拉伸或损坏。
因此，在螺栓设计中，合理确定预拉力值十分重要。
二、预拉力的计算方法计算M22高强螺栓的预拉力值需要考虑多个因素，包括材料强度、螺栓尺寸、摩擦系数等。
下面介绍一种常用的计算方法：1. 确定预拉力系数：预拉力系数是指螺栓拉伸力与螺栓抗拉强度之比。
一般情况下，M22高强螺栓的预拉力系数可取为0.7。
2. 计算螺栓的预拉力：预拉力可以通过下述公式计算得出：预拉力 = 预拉力系数× 螺栓截面积× 材料的抗拉强度三、工程应用M22高强螺栓广泛应用于各类工程结构中，如大型设备安装、桥梁建设、建筑结构等。
在这些应用场景中，预拉力的设计和控制是确保螺栓连接可靠性的关键环节。
1. 大型设备安装：在大型设备的安装中，螺栓连接通常需要承受较大的荷载。
通过合理的预拉力设计，可以确保连接的紧固程度，提高设备的稳定性和安全性。
2. 桥梁建设：在桥梁结构中，螺栓连接承受着巨大的静载荷和动载荷。
通过准确计算预拉力值，可以保证桥梁的结构稳定性和耐久性，提高桥梁的使用寿命。
3. 建筑结构：在高层建筑、钢结构等建筑工程中，螺栓连接起着重要的作用。
预拉力的合理设计可以确保连接的牢固性，提高建筑的整体稳定性。
四、总结M22高强螺栓设计预拉力值对于螺栓连接的可靠性至关重要。
通过合理计算螺栓的预拉力，可以确保连接的强度和稳定性。
高强螺栓在钢结构中使用通用技术要求
（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μ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。
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。
（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。
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。
钢结构高强螺栓抗滑移系数检测的影响因素
钢结构高强螺栓抗滑移系数检测的影响因素摘要:本文主要针对钢结构高强螺栓抗滑移系数检测的影响因素进行分析研究。
文章在进行研究的过程中，针对高强度螺栓抗滑移系数检测进行了理论和实践分析。
分析后发现，在系数检测的过程中，高强度螺栓连接副、高强度螺栓预拉力、试件钢板摩擦表面处理工艺、组装及施拧过程、仪器精度都会对抗滑移系数检测形成影响。
而为了验证本文研究，本文也提出了抗滑移检测试验，通过试验方式对影响因素进行了校验。
关键词：钢结构；高强度；抗滑移钢结构强度螺栓是钢结构施工中应用的关键零件，对于钢结构稳定有重要的影响。
而在工程研究中发现，钢结构高强度螺栓抗滑移系数是影响螺栓固定和稳定性能的重要指标。
对系数进行检测可以了解螺栓的安装情况。
但是，在检测实验中发现，钢结构高强度螺栓在应用过程中，受到的影响因素比较多，导致系数检测也将受到影响。
因此，分析检测影响因素并实施控制，成为钢结构高强度螺栓研究的重点内容。
1.钢结构高强度螺栓抗滑移系数分析钢结构高强度螺栓在钢结构施工中应用，具有连接和固定的作用，已经成为钢结构施工的主要形式之一。
而事实上，钢结构高强度螺栓之所以能够在现代建筑工程中应用，是因为其本身具有一定的抗滑移能力，因此其固定和连接效果更佳。
高强度螺栓抗滑移能力是螺栓的主要参数，并且研究发现，该系数参数与螺栓使用寿命、安全性能之间有密不可分的联系。
抗滑移系数不是钢结构高强度螺栓的独有性能，其具体是指连接件在连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强螺栓预拉力之和的比值。
而钢结构高强度螺栓在紧固后，螺栓与试件钢板之间形成摩擦力，并且此应力沿螺杆轴方向传递，也形成了垂直于螺杆轴的应力，同时也形成了钢结构高强度螺栓自身的抗滑移能力。
钢结构高强度螺栓抗滑移系数代表螺栓的重要性能，对于螺栓有重要的影响。
因此，整个钢结构高强度螺栓研究过程中，将抗滑移系数研究列为重点研究目标，通过该系数的试验研究，提出最佳性能次数，继而保证高强度螺栓抗滑移控制达到良好的效果，更能够提升抗滑移的应用质量。
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80
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225
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355
注：本表为钢结构设计规范(GB50017-2003)表7.2.2-2
连接构件接触面的处理方法
喷砂(丸)
(d = 1)
喷砂(丸)后涂无富锌漆 (d = 2)
喷砂(丸)后生赤锈 (d = 3)
钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净扎制表面
(d = 4)
中心至构件 边缘距离 垂直内 力方向
剪切边或手工气割边(p = 7)
高强螺栓(p = 8)
扎制边、自动气割
或钜割边
其他螺栓 或铆钉(p = 9)
4d
0或8 t
注：1. d 0为螺栓或铆钉的孔径，t 为外层较薄板件的厚度。
最小允许距离 d min
3d 0
2d 0 1.5d 0 1.2d 0
/data/bolts.html[2008-7-1 14:36:24]
摩擦面的抗滑移系数 μ
构件的钢号
Q235 (q = 1)
Q345和Q390 (q = 2)
0.45
0.50
0.35
0.40
0.45
0.50
0.30
0.35
Q420 (q = 3)
0.50 0.40 0.50 0.40
注：本表为钢结构设计规范(GB50017-2003)表7.2.2-1
名称
位置和方向
螺栓最大最小允许距离
steel|design|钢结构|设计|钢结构设计|钢结构设计) 10.9级 (q= 2)
一个高强螺栓的预拉力 P(KN)
螺栓公称直径(mm)
M16
M20
M22
M24
M27
M30
(d= 16) (d= 20) (d= 22) (d= 24) (d= 27) (d= 30)
最大允许距离 (取较小者)
d max
外排垂直内力方向或顺内力方向(p = 1)
8d 0或12
t
垂直内力方向(p = 2)
16d 0或24
中
t
心
中
间
间
构件受压(p = 3) 12d 0或18
距
排
顺内力方向
t 构件受拉(p = 4) 16d 0或24
t
沿对角线方向(p = 5)
-
顺内力方向(p = 6)