钢结构抗滑移试件的制作与检测
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。
抗滑移系数检测试验流程
栓拼接的拉力试件，形式如下图a。
图a
二 基本要求
试件板的宽度（mm） 螺栓公称 直径d 16 100 20 100 22 105 24 110 27 120 30 120
板宽b
高强度螺栓孔径选配表 螺栓公称直径 （mm） 螺栓孔直径 （mm） 16 17.5 20 22 22 24 24 26 27 30 30 33
三 试验流程
3检测流程
⑰切换装置切换至“快退”档，卸下拼接试 件板。 ⑱顺序关机（关闭试验软件-关闭测控系统停止油泵-关闭电源-关闭电脑）清理试验现
场。
⑲记录试验数据，清理现场。
三 试验流程
3检测流程
⑳抗滑移系数µ计算:
四 注意事项
1
试件转运过程中摩擦面不能 磕碰、损伤。
高强度螺栓连接摩擦面的抗 滑移系数检验
--小洣仔
目 录
定义与术语 基本要求 试验流程 注意事项
一 定义与术语
抗滑移系数： 高强度螺栓连接摩擦面滑移时，滑动 外力与连接中法向压力（等同于螺栓 预拉力）的比值。
一 定义与术语
高强度螺栓连接副： 高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺 栓连接副，一般不简称为高强螺栓。 大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓 、一个螺母、两个垫圈组成。扭剪型 高强螺栓有一个螺杆、一个螺母、一 个垫圈组成。
注：试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边 、毛刺。
二 基本要求
4、钢材摩擦面的抗滑移系数µ
构件的钢号 连接处构件接触面的处理 方式 Q235 Q345 Q390 Q420 喷砂（丸） 普通 钢结 构 喷砂（丸） 后生赤锈 钢丝刷清除浮锈 或未处理的干净 轧制表面 喷砂（丸） 热轧钢材轧制表 面清除浮锈 0.45 0.45 0.50 0.50 0.50 0.50
抗滑移系数
高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测作业指导书一、制定目的及适用范围为确保高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测的正常进行，取得正确可靠的检测数据，使高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测工作规范、有序，特制定高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测作业指导书。
本指导书适用于检测高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数。
二、引用标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001。
三、抽样方法及数量。
应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001规范6.3.1条之规定。
四、检测1、接受委托制造厂和安装单位分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。
制造批可按分部（子分部）工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的可视为一批。
选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。
每批三组试件。
2、高强螺栓的规格等级，试样的材质和表面处理情况。
3、利用高强螺栓抗滑移检测仪及液压万能试验机对试样进行试样检测。
4、设备及工具：高强螺栓抗滑移检测仪、液压万能试验机、扳手、记号笔等。
5、检测方法及规程：5.1试样的制备（1）试样双面拼接试板，其型式、尺寸见图1，宽度见表1。
（2）试样的材质和表面处理应与所代表的制作批相同。
（3）试样的连接副应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副。
Lbb dL d d d d d d0L t t t图1抗滑移系数拼接试件的型式和尺寸表1试板宽度(mm)螺栓直径d 16 20 22 24 27 30板宽b 100 100 105 110 120 1205.2紧固（1）根据高强度螺栓强度等级和规格查出设计预拉力。
（2）选择与试件规格相匹配的传感器和专用螺栓，将传感器和专用螺栓一侧放置一个，用扭矩扳手分别将传感器处螺栓拧至设计预拉力值的50%，读出扭矩扳手的刻度。
（3）将其余的螺栓按此值进行初拧。
（4）用扭矩扳手分别将传感器处螺栓拧紧至设计预拉力值的95%~105%，读出扭矩扳手的刻度。
钢结构高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测报告
(首页)共页第页委托单位报告编号工程名称检测编号工程部位检测类别样品名称检测性质生产厂家规格型号样品状态样品数量委托人摩擦面处理工艺检测场所地址委托日期联系电话检测日期检测依据检测环境检测设备检测项目检测结论批准：审核：主检：检测单位检测专用章（盖章）签发日期：年月日(附页)共页第页工程名称报告编号检测依据检测编号检测内容检测项目设计要求试件尺寸（mm）钢板材质螺栓规格及性能等级检测结果单项结论滑移荷载(kN)抗滑移系数抗滑移系数最小值板宽芯板厚度盖板厚度以下空白检测说明取样单位：取样人：见证单位：见证人：钢结构高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测原始记录共页第页工程名称检测编号样品状态检测依据检测日期检测环境设备名称设备编号设备状态检测内容螺栓规格及性能等级钢板材质试件尺寸（mm）板宽芯板厚度盖板厚度序号螺栓预拉力P i （kN）滑移一侧高强度螺栓预拉力实测值之和（kN）滑移荷载（kN）抗滑移系数（μ）1侧1（□滑移）侧2（□滑移）12342侧1（□滑移）侧2（□滑移）12343侧1（□滑移）侧2（□滑移）1234抗滑移系数最小值检测说明1、本试验中所用高强度螺栓连接副与现场所用高强度螺栓连接副为同一性能等级；2、抗滑移系数∑=∙=mi if P n N 1μ校核：主检：。
抗滑移系数检测试验流程课件
注：试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、
毛刺。
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二 基本要求
4、钢材摩擦面的抗滑移系数µ
连接处构件接触面的处理
构件的钢号
方式
Q235 Q345 Q390 Q420
喷砂（丸） 0.45
0.50
0.50
普通 钢结 构
喷砂（丸） 后生赤锈
钢丝刷清除浮锈 或未处理的干净
轧制表面
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一 定义与术语
高强度螺栓的分类： (1).按性能等级可分为：8.8、9.8、 10.9、12.9共4
个性能等级 (2).按现场安装特点来分：扭剪型和大六角头（扭剪
型只在10.9级中使用） (3).按受力类型来分：摩擦型高强度螺栓、承压型高
强度螺栓。
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10.9s大六角头高 强螺栓
不简称为高强螺栓。 大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓、一个螺母、两
个垫圈组成。扭剪型高强螺栓有一个螺杆、一个螺母、 一个垫圈组成。
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一 定义与术语
标识：
头部顶面用凸字或凹字标识。包 括性能等级、厂标。在小数点前 数字-热处理后抗拉强度；小数 点后数字-屈强比如：10.9级-螺 栓杆的抗拉强度不小于 1000MPa，屈强比为0.9。
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三 试验流程
3检测流程:
①打开YJM-500高强度螺栓轴力智能检测仪电源开关预热 5分钟,使仪器进入工作状态。
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三 试验流程
3检测流程:
②连接传感器，选择需要的通道号： a.传感器商的编号M16-31,M16代表螺栓的规格，“31”
抗滑移系数检测试验流程
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目 录
定义与术语 基本要求 试验流程 注意事项
一 定义与术语
抗滑移系数： 高强度螺栓连接摩擦面滑移时，滑动 外力与连接中法向压力（等同于螺栓 预拉力）的比值。
一 定义与术语
高强度螺栓连接副： 高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺 栓连接副，一般不简称为高强螺栓。 大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓 、一个螺母、两个垫圈组成。扭剪型 高强螺栓有一个螺杆、一个螺母、一 个垫圈组成。
软件启动 快捷方式
电脑-测控系统-运行软
件-打开油源电源-启动 油泵），进入联机状态 。
三 试验流程
3检测流程
⑨进入试验窗口，选择试验方案。
三 试验流程
3检测流程
⑩填写参数
⑪将拼接试件板移至试验平台，将试件轴线 与试验机夹具中心严格对中。
三 试验流程
3检测流程
⑫夹紧上夹头，软件运行面“力”值清零。 ⑬调节下横梁，夹紧下夹头，软件运行面“ 位移”、“峰值”值清零。
3检测流程:
②连接传感器，选择需要的通道号： a.传感器商的编号M16-31,M16代表螺栓的 规格，“31”代表螺栓的通道号。
三 试验流程
3检测流程：
b.仪表的两个显示窗口左边显示单号，又边 显示双号。 C.按下“通道”键，仪表左边显示窗口的数 值闪动这时可用“→”、“↑”、“↓”和
轴 力 智 能 检 测 仪
三 试验流程
2试件组装顺序:
先将冲钉打入试件试件定位，然后逐个换成 装有压力传感器的高强度螺栓，或换成同批
经拉力复验的扭剪型高强度螺栓。
三 试验流程
3检测流程:
①打开YJM-500高强度螺栓轴力智能检测仪 电源开关预热5分钟,使仪器进入工作状态。
抗滑移试验板制作参数选用表、及抗滑移试验方案
抗滑移试验
1 按照钢结构制作批进行抗滑移系数试验，每批制作三组试件，并另备三组试件交安装复验。
2试件形式如下图所示，试件钢板的厚度t1、t2根据工程中有代表性的板材厚度来确定，宽度b参照下表的规定取值。
抗滑移系数拼接试件的形式和尺寸
注：*高强螺栓规格：16、20、22、24、27、30默认夹具有效单边夹持长度L1=150mm。
*试件钢板厚度2 t2≥t1
抗滑移试件的宽度b取值：
螺栓孔径d0选配表：
常用高强螺栓长度选用表（扭剪型）TS10.9级：
常用高强螺栓长度选用表（大六角）HS10.9级：
高强螺栓连接副选用表：。
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。
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摩擦面抗滑移系数试件
1. 范围
本标准规定了建筑钢结构、门式钢架结构，当其连接螺栓规格与数量确定后，摩擦面的处理方法及抗滑移系数值成为确定摩擦型连接承载力的主要参数，因此对高强度螺栓连接施工，连接板摩擦面的处理是非常重要的一环。
2. 规范性引用文件
本标准参照下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB700—1988 《碳素结构钢》
GB1591—1994 《低合金高强度结构钢》
GB3274—1988 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带中的表面质量》 GB50205—2001 《钢结构工程施工及验收规范》
GB/T3632-3633-1995 《钢结构用扭剪型高强度螺栓副》
GB/T1228-1231-2002 《钢结构用高强度大六角螺栓连接副》
3. 术语和定义
3.1 摩擦型连接：
两块板（合缝板）连接接头处用高强度螺栓紧固，使连接板层夹紧，
利用由此产生于连接板层之间接触面间的摩擦力来传递荷载。
3.2 滑移:
高强度螺栓在连接接头中不受剪力,只受拉力,并由此给连接件之间施加了接触压力,这种连接应力传递圆滑, 接头剛性好,其极限破坏状态称之为连接接头滑移。
3.3 抗滑移系数：
通过特殊试验方法对经过工艺处理后的摩擦（试件）面，进行检测试验后得出的数据，应大于或等于设计值。
3.4 试件：
试件的要求是与构件同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副装配的组合件。
4. 要求
（1）大六角头高强度螺栓连接副，应按批进行检验和复验，所谓批是指：同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺螺栓为同批；同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺螺母为同批；
同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺垫圈为同批；分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。
（2）同一长度：是指螺栓长度≤100mm时，长度相差≤15mm；螺栓长度>100mm时，长度相差≤20mm；可视为同一长度。
（3）抗滑移系数试件以制造（验收）批为单位，每一批进行三组试件，由制造厂和安装单位分别进行试验，代表批量2000t为一批。
（4）抗滑移系数检验在拉力试验机上进行，并测出其滑移，试验时，试件的轴线应与试验机夹具中心严格对中。
（5）高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6个月.
5. 抗滑移系数试件的标准形式（如图示）
d。
说明:
6．抗滑移系数试验值按下式计算 (1)L、L1的长度尺寸依 N 据试验机夹具确定
µ = （2）L1建议取150mm
n .Σpt
式中µ抗滑移系数
N 抗滑移荷载, KN；
n 传力摩擦面数，n = 2；
Pt 试件一侧对应的高强度螺栓紧固轴力之和，KN。
7. 抗滑移系数试件参考尺寸(如下表)
单位: mm
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