高强度大六角头螺栓
扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓抗滑移系数试验的对比[精品资料]
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摘要: 扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓均可运用于钢结构的连接。
通过抗滑移系数试验发现在同一试验条件下，扭剪型螺栓因为预拉力值大可以获得更大的抗滑移载荷，从而提高钢结构连接的可靠性和安全性。
此外，扭剪型高强螺栓在施工性能上也要优于大六角头高强螺栓。
Abstract: Torshear type high strength bolt and high strength bolt with large hexagon head can be used for the connection of steel structure. By anti-sliding coefficient test， it can be found that the slidingload of torshear type high strength bolt is higher as for higher pretension value base on the same experiment condition. Then the reliability and safety for the connections of steel structure can be improved by this way. Meanwhile the construction performance of torshear type high strength bolt is better than the construction performance of high strength bolt with large hexagon head.关键词: 扭剪型高强螺栓;大六角头高强螺栓;抗滑移系数;预拉力;紧固轴力Key words: torshear type high strength bolt;high strength bolt with large hexagon head;anti-sliding coefficient;ptetension;fastening axial forceTH131 A 1006-4311(2013)14-0152-030 引言在钢结构的连接形式中，高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，已普遍应用于航空航天、道路桥梁、高层房屋和钢网架结构等工程领域，成为钢结构连接的重要手段之一。
大六角高强度螺栓连接工艺标准
大六角高强度螺栓连接工艺标准一、工艺流程二、操作工艺1、作业准备：（1）备好扳手、临时螺栓、过冲、钢丝刷等工具，主要应对施工扭矩的校正就是对所用的扭矩扳手，在班前必须校正，扭矩校正后才准使用。
扭矩校正应指定专人负责；（2）大六角头高强度螺栓长度选择，考虑到钢构件加工时采用钢材一般均为正公差，又是材料代用有多是以大代小，以後代薄居多，所以连接总厚度增加3~4mm 的现象很多，因此，应选择好高强度螺栓长度，一般以紧固后长出2~3扣为宜，然后根据要求配好套备用；2、接头组装（1）对摩擦面进行清理，对板不平直的，应在平直达到要求后才能组装。
摩擦面不能有油漆、污泥，孔的周围不应有毛刺，应对待装摩擦面用钢丝刷清理，其刷子方向应与摩擦受力方向垂直；（2）遇到安装孔有问题时，不得用氧-乙炔扩孔，应用扩孔钻床扩孔，扩孔后应重新清理孔周围毛刺；（3）高强度螺栓连接面板应紧密贴实，对因板厚公差、制造偏差或安装偏差产生的接触面间隙应按规定处理；3、安装临时螺栓（1）钢构件组装时应先安装临时螺栓，临时安装螺栓不能用高强度螺栓代替；临时安装螺栓的数量一般应占连接板组孔群中的1/3，不能少于2个；（2）少量孔位不正，位移量又较少时，可以用冲钉打入定位，然后再上安装螺栓；（3）板上空位不正，位移较大时应用绞刀扩孔；（4）个别孔位位移较大时，应补焊后重新打孔；（5）不得用冲子边校正孔位边穿入高强度螺栓；（6）安装螺栓达到30%时，可以将安装螺栓拧紧定位；4、安装高强度螺栓（1）高强度螺栓应自由穿入孔内，严禁用锤子将高强度螺栓强行打入孔内；（2）高强度螺栓的穿入方向应该一致，局部受结构阻碍时可以除外；（3）不得在下雨天安装高强度螺栓；（4）高强度螺栓垫圈位置应该一致，安装时应注意垫圈正、反面方向；（5）高强度螺栓在拴孔内部的受剪，应及时拧紧；5、高强度螺栓的紧固（1）打六角头高强度螺栓全部安装就位后，可以开始紧固。
紧固方法一般分两步进行，即初拧和终拧，应将全部高强度螺栓进行初拧，初拧扭矩应为标准轴力的60%~80%，具体还要根据钢板厚度、螺栓间距等情况适当掌握。
钢结构用高强度大六角头螺母、垫圈硬度检测方案
钢结构用高强度大六角头螺母、垫圈硬度检测方案1适用范围本方案适用于钢结构用高强度大六角头螺母、垫圈硬度检测的实验室检验。
2试验目的检测钢结构用高强度大六角头螺母、垫圈硬度是否合格。
3试验依据《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》GB1231《金属材料洛氏硬度试验》GB/T230.1《金属材料维氏硬度试验》GB/T4340.14试验人员试验人员均为持证上岗人员。
5检验设备5.1洛氏硬度5.1.1洛氏硬度计。
应至少能按照洛氏硬度标尺B和洛氏硬度标尺C的要求施加压力。
5.1.2金刚石圆锥体压头。
压头锥角应为120°,顶部曲率半径应为0.2mmO5.1.33球形压头。
碳化铛合金球形压头的直径应为1.5875mmo5.2.1维氏硬度计。
应至少能按HV30的要求施加试验力。
6.2.2压头。
应为具有正方形基面的金刚石椎体。
5.2.3维氏硬度计压痕测量装置。
6检验条件6.1试验应在室温(I(TC-35°C)条件下进行。
6.2试样表面应平坦光滑，去除油脂、氧化皮等外来污物。
7检验方法7.1洛氏硬度试验方法7.1.1使用者在当天使用硬度计之前应对需要使用的标尺进行检查。
并按照GB/T230.1的规定计算偏差和重复性。
如果硬度计不符合要求，则需按照GB/T230.2进行校准。
8.1.2把试样放置在刚性支撑物上，并使压头轴线和与试样表面垂直，同时应避免试样产生位移。
7. 1.3使压头和试样表面产生接触，无冲击、振动、摆动和过载地施加初试验力F。
,初试验力的加载时间不超过2s,保持时间应为空S1.1.11.4测量初始压痕深度。
7.1.5无冲击、振动、摆动和过载地施加主试验力件,使试验力从主试验力以增加到总试验力F。
加载时间为Is-8s。
总试验力F保持时间为5：；s。
卸除主试验力FI和初试验力F。
，保持*s后进行最终读数。
7.1.6保持初试验压力测量最终压痕深度。
大六角高强度螺栓连接工艺标准(503-1996)
大六角高强度螺栓连接工艺标准（503-1996）范围本工艺标准适用于钢结构安装工程，大六角高强度螺栓连接的施工技术。
施工准备2.1 材料：2.1.1 螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定；2.1.2 大六角头高强度螺栓的规格、尺寸及重量应符合表5-4的规定。
2.1.3 大六角高强度螺母的规格、尺寸及重量应符合表5-5的规定。
2.1.4 高强度垫圈的规格、尺寸及重量应符合表5-6的规定。
2.1.5 不同等级的大六角头高强度螺栓的材料性能必须符合表5-7的规定。
2.1.6 不同规格的高强度螺栓的机械性能、拉力应符合表5-8的规定。
2.1.7 大六角头高强度螺栓的硬度应符合表5-9的规定。
2.1.8 大六角头高强度螺栓的连接副是由一个螺栓、二个垫圈、一个螺母组成，螺栓、螺母和垫圈应按表5-10规定配套使用。
2.1.9 大六角头高强度螺栓验收入库后应按规格分类存放。
应防雨、防潮，遇有螺纹损伤或螺栓、螺母不配套时不得使用。
2.1.10 大六角头高强度螺栓存放时间过长，或有锈蚀时，应抽样检查紧固轴力，待满足要求后方可使用。
螺栓不得粘染泥土、油污，必须清理干净。
2.2 主要机具：电动扭矩扳手及控制箱、手动扭矩扳手、扭矩测量扳手、手工扳手、钢丝刷、冲子、钢结构用大六角头高强度螺栓的规格、尺寸及重量表5-4公称尺寸 12 16 20 (22) 24 (27) 30最大 12.43 16.43 20.52 22.52 24.52 27.84 30.84最小 11.57 15.57 19.48 21.48 23.48 26.16 29.16e (mm) 22.78 29.56 37.29 39.55 45.20 50.85 55.37dw (mm) 19.2 24.9 31.4 33.3 38.0 42.8 46.55 最大 21 27 34 36 41 46 50(mm) 最小 20.16 26.16 33 35 40 45 49h 最大 7.95 10.75 13.40 14.90 15.90 17.90 19.75(mm) 最小 7.05 9.25 11.60 13.10 14.10 16.10 17.65r (mm) 最小 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0c 最大 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8(mm) 最小 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4z (mm) 最大 2.6 3.0 3.8 3.8 4.5 4.5 5.3l0 (mm) 25；30 30；35 35；40 40；45 45；50 50；55 55；60l (mm)公称最小最大35 33.75 36.25 49.440 38.75 41.25 54.245 43.75 46.25 57.8 113.050 48.75 51.25 62.5 121.3 207.355 53.5 56.;5 67.3 127.9 220.3 269.360 58.5 61.5 72.1 136.2 233.3 284.9 357.265 63.5 66.5 76.8 144.5 243.6 300.5 375.7 503.270 68.5 71.5 81.6 152.8 256.5 313.2 394.2 527.1 658.275 73.5 76.5 86.3 161.2 269.5 328.9 409.1 551.0 687.580 78.5 81.5 169.5 282.5 344.5 428.6 570.2 716.885 83.25 86.75 177.8 295.5 360.1 446.1 594.1 740.390 88.25 91.75 186.1 308.5 375.8 464.7 617.9 769.695 93.25 96.75 194.4 321.4 391.4 483.2 641.8 799.0100 98.25 101.75 202.8 334.4 407.0 501.7 665.7 828.3续表110 108.25 111.75 219.4 360.4 438.3 538.8 713.5 886.9120 118.25 121.75 236.1 386.3 469.6 575.9 761.3 945.6130 128 132 252.7 412.3 500.8 612.9 809.1 1004.2140 138 142 438.3 532.1 650.0 856.9 1062.8150 148 152 464.2 563.4 687.1 904.7 1121.5160 156 165 490.2 594.6 724.2 952.4 1180.1170 166 174 625.9 761.2 1000.2 1238.7180 176 184 657.2 798.3 1048.0 1297.4190 186 194 688.4 835.4 1095.8 1356.0200 196 204 719.7 872.4 1143.6 1414.7220 216 224 782.2 946.6 1239.2 1531.9240 230 244 1020.7 1334.7 1649.2260 256 264 1430.3 1766.5注： 1. 括号内的规格，尽可能不采用。
高强螺栓试验实施细则
高强度螺栓试验、检测实施细则二○一○年四月一、高强度螺栓的技术要求（一）高强度大六角头螺栓的技术要求高强度大六角头螺栓的型式尺寸、技术条件、及标志符合“GB/T1228-2006 钢结构用高强大六角头螺栓”的规定。
（二）高强度大六角头螺母的技术要求高强度大六角头螺母的型式尺寸、技术条件、及标志符合“GB/T1229-2006 钢结构用高强大六角头螺母”的规定。
（三）高强度垫圈的技术要求高强度垫圈的型式尺寸、技术条件、及标志符合“GB/T1230-2006 钢结构用高强垫圈”的规定。
（四）高强螺栓连接副的技术条件1、性能等级及材料及使用配合：1.1螺栓、螺母、垫圈的性能等级和材料按照表1的规定（表中35 VB钢的技术条件见附件1）。
表11.2螺栓、螺母、垫圈的使用配合按表2规定表22、机械性能螺栓机械性能，在热处理方面要控制好淬火温度，保证其良好的淬透性，更要控制好回火温度，要避开回火脆性区。
2.1螺栓机械性能2.1.1试件机械性能生产厂家必须将制造螺栓的材料制成试件，进行拉力试验，其结果符合表3的规定表32.1.2实物楔负荷试验进行螺栓实物楔负荷试验时，拉力符合表4的要求，断裂应发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。
表42.1.3硬度试验芯部及表面硬度试验应符合表5规定。
表52.1.4脱碳层试验脱碳层按照GB3098.1中表3的有关规定。
2.2螺母机械性能2.2.1螺母保证荷载试验螺母保证荷载应符合表6规定。
表62.2.2螺母硬度螺母硬度应符合表7规定。
表72.3垫圈硬度329～436（HRC35～45）。
垫圈硬度为HV303、高强度螺栓连接副扭矩系数3.1高强螺栓连接副必须按照保证扭矩系数供货，同批连接副的扭矩系数平均值必须控制在0.110～0.150之间，扭矩系数标准差控制在0.010以下。
3.2高强螺栓连接副，由一个10.9S高强度大六角头螺栓、一个10H高强度大六角螺母、两个HRC35~45高强度垫圈组成。
高强度大六角头螺栓
高强度大六角头螺栓1．作业条件1.1钢构件已就位，并符合设计和国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
1.2高强度大六角头螺栓连接副已复验合格，连接摩擦面平整无油污，扭矩扳手已标定。
1.3材料已进场报验，前道工序已检验合格。
1.4安装高强度大六角头螺栓前，应用普通C级螺栓和冲钉临时固定，每个节点上穿入的数量应符合下列要求：（1）临时螺栓不少于该节点孔数的1/3，且不应少于2个；（2）冲钉不应多于临时螺栓的30%。
1.5机具设备撬棍、冲钉、手锤、扁铲、电钻、铰刀、磨光机、普通扳手、扭矩扳手等。
2．操作工艺2.1工艺流程结构尺寸校正—用冲钉校准孔位—安装临时螺栓—必要时铰刀铣孔—安装高强度螺栓—初拧—（复拧）—终拧—检查验收—油漆封闭。
2.2操作方法2.2.1摩擦面间隙1mm～3mm时，应矫平连接板，摩擦面间隙小于1mm时，可不处理。
安装高强度螺栓时，构件摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。
2.2.2当发现孔错位不能穿入高强度螺栓时，则该部分孔可用铣刀铣孔，铣孔后的孔径不得大于1.2倍螺栓直径；当孔位相错较多且连接板厚度小于20mm 时可用和母材相匹配的低氢型焊条补孔，修磨平整后重新钻孔。
严禁敲击螺栓强行穿入孔内，严禁气割扩孔。
2.2.3一般高强度螺栓的拧紧分初拧、终拧两次进行；对大型螺栓群或接头刚度大、钢板较厚的节点，应分初拧、复拧和终拧三次进行；初拧扭矩为施工扭矩的50%，复拧扭矩等于初拧扭矩值；初拧和复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂标记。
2.2.4高强度大六角头螺栓应按施工扭矩值进行终拧，其值按下式计算确定：T﹦K×P×D式中T—施工终拧扭矩N.mK—扭矩系数平均值应为0.110～0.150，标准偏差小于或等于0.010；P—施工预拉力标准值KN见表1；D—高强度螺栓公称直径mm。
2.2.6高强度大六角头螺栓拧紧时，只容许在螺母上施加扭矩。
2.2.7初拧、终拧紧固顺序是从接头刚度较大的部位向约束较小的方向，栓群中心向四周顺序进行。
高强螺栓检测的相关标准
中华人民共和国国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231—20061．本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装。
本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他钢结构摩擦型高强度螺栓连接4.4 连接副扭矩系数试验4.4.1 连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行，每一连接副只能试验一次，不得重复使用。
扭矩系数计算公式如下：式中：K一扭矩系数；T——施拧扭矩(峰值)，单位为牛米(N·m)；P——螺栓预拉力(峰值)，单位为千牛(kN)；d——螺栓的螺纹公称直径，单位为毫米(mm)。
4.4.2 施拧扭矩T是施加于螺母上的扭矩，其误差不得大于测试扭矩值的2％。
使用的扭矩扳手准确度级别应不低于JJG 707—2003中规定的2级。
4.4.3 螺栓预拉力P用轴力计测定，其误差不得大于测定螺栓预拉力的2％。
轴力计的最小示值应在1 kN以下。
4.4.4 进行连接副扭矩系数试验时，螺栓预拉力值P应控制在表8所规定的范围内，超出该范围者，所测得扭矩系数无效。
表8 单位为千牛4.4.5 组装连接副时，螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。
试验时，垫圈不得发生转动，否则试验无效。
4.4.6 进行连接副扭矩系数试验时，应同时记录环境温度。
试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2 h以上。
5 检验规则5.1 出厂检验按批进行。
同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100 mm时，长度相差≤15 mm；螺栓长度>100mm时，长度相差≤20 mm，可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同批；同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同批；同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同批。
钢结构大六角高强螺栓长度计算
表1 高强度螺栓附加长度△L（mm）
螺栓公称直径
高强度螺母公称厚度
高强度垫圈公称厚度
螺纹的螺距
大六角头高强度螺栓附加长度
M12
12.0
3.0
1.75
23.0
M16
16.0
4.0
2.0
30.0
M20
20.0
4.0
2.5
35.5
M22
22.0
5.0
2.5
39.5
M24
24.0
5.0
3.0
43.0
M27
27.0
5.0
3.0
46.0
M30
30.0
5.0
3.5
50.5
根据公式（1-1）计算所得值，当L≤100mm时，可按螺栓长度以5mm为一个规格的规定，将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则，计算出使用长度；当L＞100mm时，可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定，将其个位数按4舍5入的原则，计算出使用长度。
钢结构大六角高强螺栓长度计算
高强度螺栓的长度L应符合设计要求或按下式计算确定：
L=L′+△L (1-1)
式中 L′───连接板层总厚度（mm）；
△L ───附加长度（mm），
△L=m+2s+3p (1-2)
其中 m───高强度螺母公称厚度（mm）；
s───高强度垫圈公称厚度（mm）；
i───当L≤100mm时，i=2；当L＞100mm时，i=3；
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工程负责人：
核定等级
质量检查员：
工长：
班组长：
年月日
扭矩扳手应定期标定。螺栓经初拧符合国家标准后方终拧
螺栓应自由穿入螺栓孔，不得强行敲打
基
本
项
目
项目
质量情况
等级
1
2
3
4
5
6
7
890ຫໍສະໝຸດ 螺栓连接接头外观质量螺栓终拧质量
允许偏差项目
项目
允许偏差
(mm)
实测值(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
检查结果
保证项目
基本项目
检查项，其中优良项，优良率%
允许偏差项目
实测点，其中合格点，合格率%
钢结构高强度大六角头螺栓连接分项工程质量检验评定表
构—3
工程名称：部位：施工单位：
保
证
项
目
项目
质量情况
连接副的规格和技术条件符合设计和国家标准
连接副应进行扭矩系数复验，符合国家标准
连接摩擦面的抗滑移系数符合设计要求
连接摩擦面表面应平整，不得有飞边、毛刺、飞溅物、焊疤、氧化皮、污垢，并不得有不需要的涂料