建筑結(jié)構(gòu)的主構(gòu)件的螺栓連接,一般均采用高強(qiáng)螺栓連接。普通螺栓可重復(fù)使用,高強(qiáng)螺栓不可重復(fù)使用。高強(qiáng)螺栓一般用于永連接。
高強(qiáng)螺栓是預(yù)應(yīng)力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加規(guī)定預(yù)應(yīng)力,承壓型擰掉梅花頭。普通螺栓抗剪性能差,可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。普通螺栓只需擰緊即可。
普通螺栓一般為4.4級(jí)、4.8級(jí)、5.6級(jí)和8.8級(jí)。高強(qiáng)螺栓一般為8.8級(jí)和10.9級(jí),其中10.9級(jí)居多。
扭剪型T0=0.065Pc*d
大六角型 T0=0.05Tc
終擰時(shí),扭剪型高強(qiáng)度螺栓以梅花頭擰掉為擰緊標(biāo)志。對(duì)于除因構(gòu)造原因無(wú)法使用工具擰掉梅花頭的,其在終擰中不掉的梅花頭不能超過該節(jié)點(diǎn)螺栓總數(shù)的5%,且要按照規(guī)范要求用扭矩法等進(jìn)行標(biāo)記,并進(jìn)行終擰扭矩檢查。
大六角頭高強(qiáng)度螺栓的施工扭矩按下式計(jì)算確定:
Tc=k·Pc·d
Tc-施工扭矩(N·m);
k-高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值(筆者注:應(yīng)以檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際檢測(cè)值為準(zhǔn));
Pc-高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) (筆者注:GB50205驗(yàn)收規(guī)范中明確此處是高強(qiáng)度螺栓連接副施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值,約比GB50017設(shè)計(jì)規(guī)范中螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力值提高10%,主要是考慮預(yù)拉力損失。)
d-高強(qiáng)度螺栓螺桿直徑(mm);
根據(jù)上述公式列舉常用高強(qiáng)螺栓施工扭矩值參考表,提供每種規(guī)格螺栓大致施工扭矩供參考,其中"實(shí)際扭矩系數(shù)"一欄在具體工程中需根據(jù)該工程實(shí)際選用高強(qiáng)螺栓扭矩系數(shù)復(fù)試結(jié)果調(diào)整確定。
折疊扳手配置要求
相當(dāng)多工程不能正確配置施工用扭矩扳手(包括手動(dòng)及電動(dòng)型)。有的工程根本就沒有配置,工地隨便用普通扳手施工高強(qiáng)度螺栓;有的工程雖然配置但未按規(guī)定定期標(biāo)定導(dǎo)致失效;有的工程雖然配置扭矩扳手但量程和工程需求不吻合(從上述的"施工扭矩值參考表"可以看出,每種高強(qiáng)螺栓施工扭矩是不同的,現(xiàn)場(chǎng)配置的手工或電動(dòng)扭矩扳手應(yīng)能確保覆蓋該工程設(shè)計(jì)所選用的各種規(guī)格高強(qiáng)螺栓)。
一般來說,高強(qiáng)度螺栓施工中所用的扭矩扳手,在使用前必須校正,其扭矩誤差不得大于±5% ,合格后方準(zhǔn)使用。扭矩?cái)?shù)值偏差過大的力矩扳手不可繼續(xù)使用。不允許使用普通扳手或電動(dòng)普通扳手施工。
工藝標(biāo)準(zhǔn)本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼結(jié)構(gòu)安裝用扭剪型高強(qiáng)螺栓施工工藝。
2 施工準(zhǔn)備
2.1 材料及主要機(jī)具:
2.1.1 螺栓、螺母、墊圈均應(yīng)附有質(zhì)量證明書,并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.1.2 高強(qiáng)螺栓入庫(kù)應(yīng)按規(guī)格分類存放,并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套,螺紋損傷時(shí),不得使用。螺栓、螺母、墊圈有銹蝕,應(yīng)抽樣檢查緊固軸力,滿足要求后方可使用。
螺栓等不得被泥土、油污粘染,保持潔凈、干燥狀態(tài)。必須按批號(hào),同批內(nèi)配套使用,不得混放、混用。
2.1.3 主要機(jī)具:電動(dòng)扭矩扳手及控制儀、手動(dòng)扭矩扳手、手工扳手、鋼絲刷、工具袋等。
2.2
高強(qiáng)度螺栓連接具有施工簡(jiǎn)單、受力性能好、可拆換、耐疲勞、以及在動(dòng)力荷載作用下不致松動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),是很有發(fā)展前途的連接方法。
高強(qiáng)度螺栓是用特制的扳手上緊螺帽,使螺栓產(chǎn)生巨大而又受控制的預(yù)拉力,通過螺帽和墊板,對(duì)被連接件也產(chǎn)生了同樣大小的預(yù)壓力。在預(yù)壓力作用下,沿被連接件表面就會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力,顯然,只要軸力小于此摩擦力,構(gòu)件便不會(huì)滑移,連接就不會(huì)受到破壞,這就是高強(qiáng)度螺栓連接的原理。