高强度螺栓施工扭矩计算

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1、钢结构用大六角高强度螺栓连接副的施工扭矩是根据实测的扭矩系数进行计算而得的，即为了满足规范中所规定的预拉力值要求，根据试验所获得的真实的扭矩系数用GB50205-2001附录中的计算公式计算而得。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项目”中的第B.0.3条规定。其计算公式为：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  ByQulijuanLiYiminQianYachen2006-2-21    　　摘要：高强度螺栓在施工中经常出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

2、提出施工方法和解决办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的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的施工有所规定，但标准的种类较多。相关的机械设计手册中的相关内容也各有所不同。高强度螺栓在现场的施工中经常发生这样或那样的问题，影响了施工的进度和质量。在此，本文结合生产实际和现代国家标准就高强度螺栓的连接现场施工问题作一讨论，说明在实际应用高强度螺栓最容易出现的常见问题供设计者和施工者参考。1.高强度螺栓连接副的施工扭矩　　在高强度螺栓连接施工

3、中，许多设计者在施工图纸中标明了在施工时终扭高强度螺栓螺母的扭矩，而最终经常出现两种情况，一是在安装结束后加载时出现结合面的滑移现象；二是在施工工程中出现了螺栓被扭断现象。在技术文件和图纸中各个企业的给定扭矩各不相同甚至有些数据相差甚大，而实际上大家都选用符合同一国家标准的高强度螺栓。而在采购时不同的企业不同的批号的高强度螺栓的扭矩系数也是不同的，所以，一般最好不在图纸中给出确定的扭矩数值，以免所给定的扭矩数值和实际的需要数值偏差过大而影响到施工的质量。在施工现场，一些安装部门会遇到高强度螺栓被拉断或者结合面出现滑移现象而不得不更换螺栓或将结合面处的连接板焊上。可见高强度螺栓的施

4、工扭矩数值非常重要。在施工前必须十分合理的确定其参数，以保证最终的施工质量。高强度螺栓最早使用的时间大约在三十多年前，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的要求也未达到现在这样规范和完整。高强度螺栓在制造时也不规范。制造时螺栓或螺母的毛坯常常是由机械加工完成，而不是现代的模锻制造；在螺纹方面常常使用普通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，个别企业还进行镀锌处理。热处理工艺也不像现在这样完善。同样的金属材料过去的产品在机械性能上经常达不到要求。经过普通机床加工和表面处理后的螺栓螺母其扭矩系数都比较大。早期的设计手册和计算方法给出的

5、扭矩系数是0.18-0.19。而现在由于加工工艺的改变和表面处理方法的改变国产高强度螺栓的扭矩系数基本在0.11-0.14左右。部分高强度螺栓产品的表面采用磷化皂化处理，而具体的扭矩系数需要由制造商提供或通过试验获取。所以，现在的同规格的高强度螺栓的施工扭矩通常要小于过去高强度螺栓的施工扭矩。　　在与国外制造商合作制造的设备中或进口设备中常选用进口高强度螺栓，在施工中部分图纸中已经标明了施工时使用的高强度螺栓扭矩数值。此时可以按照其数值施工，但如果采用国产高强度螺栓时需要和进口商讨论更改国产产品的施工扭矩数值。以免出现施工的失误。值得强调的一点是，欧洲的高强度螺栓的施工扭矩因加工

6、工艺和表面处理方式以及材料的不同一般都比国产的高强度螺栓扭矩系数大，所以施工扭矩也大。进口欧洲的高强度螺栓的扭矩系数通常在0.13-0.16。其国外的标准也和中国国家标准存在一定的差别。特别注意使用进口螺栓不能简单的使用中国标准计算施工扭矩，使用国产高强度螺栓不能直接套用国外的施工扭矩施工。使用中国国家标准的高强度螺栓连接副时施工的扭矩建议为：　　大六角头高强度螺栓的施工扭矩按下式计算确定：　　　　Tc=1.05k?Pc?d　　　　Tc―施工扭矩(N?m)；　　　　k―高强度螺栓连接副的扭矩系数的平均值；　　　　Pc―高强度螺栓施工预拉力(kN)，见表1；　　　　d―高强度螺栓螺

7、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级螺栓公称直径M12M16M20(M22)M24M27M308.8S457512015017022527510.9S60110170210250320390　　　　1.05为衰减系数，是考虑在预紧张力时适当的存在一定的过张力。　　　　扭矩系数是由高强度螺栓制造商提供或经过试验的方法获得。　　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