紧固件连接工程材质状况检测优化方法

1)螺栓实物最小载荷检验

①测定螺栓实物的抗拉强度应符合《紧固件机械性能　螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T 3098.1—2010)的规定。

②采用专用卡具将螺栓实物置于拉力试验机上进行拉力试验。 为避免试件承受横向载荷,试验机的夹具应能自动调正中心,试验时夹头张拉的移动速度不应超过25 mm/min。

③螺栓实物的抗拉强度应按螺纹应力截面积(As)计算确定,其取值应按《紧固件机械性能　螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T 3098.1—2010)的规定取值。

④进行试验时,承受拉力荷载的未旋合的螺纹长度应为6 倍以上螺距。 当试验拉力达到《紧固件机械性能　螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T 3098.1—2010)中规定的最小拉力载荷(Asσb,σb 为抗拉强度)时不得断裂。 当超过最小拉力荷载直至拉断时,断裂位置应发生在杆部或螺纹部分,而不应发生在螺头与杆部的交接处。

2)高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数的复验方法

①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。

②连接副扭矩系数复验用的计量器具应在试验前进行标定,误差不得超过2%。

③每套连接副只应做一次试验,不得重复使用。

④连接副扭矩系数的复验应将螺栓穿入轴力计,在测出螺栓预拉力P 的同时,应测定施加于螺母的施拧矩值T,并应按下式计算扭矩系数K。

式中　T——施拧扭矩,N·m;

d——高强度螺栓的螺纹规格(螺纹大径),mm;

P——螺栓预应力,kN。

⑤检验方法和结果应符合国家现行标准规定。 高强度大六角头螺栓的扭矩系数平均值及标准偏差应符合表11.12 的规定。

表11.12　高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数平均值和标准偏差值(www.xing528.com)

3)高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法

①检验批可按分部工程(子分部工程)所含高强度螺栓用量划分:每5 万个高强度螺栓用量的钢结构为一批,不足5 万个高强度螺栓用量的钢结构视为一批。 选用两种及以上表面处理(含有涂层摩擦面)工艺时,每种处理工艺均需检验抗滑移系数,每批3 组试件。

②抗滑移系数试验应采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件(图11.23)。 试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态(含有涂层),在同一环境条件下存放,并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副。

试件钢板的厚度t1、t2 应考虑在摩擦面滑移前,试件钢板的净截面始终处于弹性状态,且2t2≥t1;宽度b 可参照表11.13 的规定取值,L1 应根据试验机夹具的要求确定。

图11.23　抗滑移系数试件的形式和尺寸

L—试件总长度;L1—试验机夹紧长度

表11.13　试件板的宽度

③试验用的试验机误差应在1%以内。 试验用贴有电阻片的高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪应在试验前用试验机进行标定,其误差应在2%以内。

④紧固高强度螺栓应分初拧、终拧。 初拧应达到螺栓预拉力标准值的50%左右。 终拧后,每个螺栓的预拉力值应在0.95P~1.05P(P 为高强度螺栓设计预拉力值)。

⑤加荷时,应先加10%的抗滑移设计荷载值,停1 min 后,再平稳加荷,加荷速度为3 ~5 kN/s,直拉至滑动破坏,测得滑移荷载Nv。

抗滑移系数μ 应根据试验所测得的滑移荷载Nv 和螺栓预拉力P 的实测值,按下式计算。