大六角高强度螺栓连接工艺标准及施工方案

大六角高强度螺栓连接工艺标准及施工方案1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。222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。钢结构用大六角头高强度螺栓的规格、尺寸及重量表5-4d(mm)公称尺寸121620(22)24(27)30最大12.4316.4320.5222.5224.5227.8430.84最小11.5715.5719.4821.4823.4826.1629.16e(mm)最小22.7829.5637.2939.5545.250.8555.37dw(mm)19.224.931.433.338.042.846.5s(mm)最大21273436414650最小20.1626.163335404549h(mm)最大7.9510.7513.414.915.917.919.75最小7.059.2511.613.114.116.117.65r(mm)最小1.01.01.51.51.52.02.0c(mm)最大0.80.80.80.80.80.80.8最小0.40.40.40.40.40.40.4z(mm)最大2.63.03.83.84.54.55.3L0(mm)25;3030;3535;4040;4545;5050;5555;60L(mm)每1000个螺栓的重量（kg）≈公称最小最大354033.7538.7536.2541.2549.454.24543.7546.2557.8113.05048.7551.2562.5121.3207.35553.556.567.3127.9220.3269.36058.561.572.1136.2233.3284.9357326563.566.576.8144.5243.6300.5375.7503.27068.571.581.6152.8256.5313.2394.2527.1658.27573.576.586.3161.2269.5328.9407.1551.0687.58078.581.5169.5282.5344.5428.6570.2716.88583.2586.75177.8295.5360.1446.1594.1740.39088.2591.75186.1308.5375.8464.7617.9769.69593.2596.75194.4321.4391.4483.2641.8799.010098.25101.75202.8334.4407.0501.7665.7828.3110108.25111.75219.4360.4438.3538.8713.5886.9120118.25121.75236.1386.3469.6575.9761.3945.6130128132252.7412.3500.8612.9809.11004.2140138142438.3532.1650.0856.91062.8150148152464.2563.4687.1904.71121.5160156165490.2594.6724.2952.41180.1170166174625.9761.21000.21238.7180176184657.2798.31048.01297.4190186194688.4835.41095.81356.0200196204719.7872.41143.61414.7220216224782.2946.61239.21531.92402302441020.71334.71649.22602562641430.31766.5注：1.括号内的规格，尽可能不采用。2.虚线以上部分的螺纹长度，按l0栏内的前面数值采用（亦允许螺杆上全部制出螺纹）；虚线以下部分的螺纹长度，按l0栏内的后面数值采用。3.dw的最大尺寸，等于s的实际尺寸。钢结构用高强度大六角螺母的规格、尺寸及重量表5-5d(mm)121620(22)24(27)30s(mm)最大最小2120.162726.1634333635414046455049h(mm)最大最大12.311.8717.116.420.719.423.622.324.222.927.626.330.729.1e(mm)dw(mm)最小22.7819.229.5624.937.2931.439.5533.345.2038.050.8542.855.3746.6c最0.80.80.80.80.80.80.8(mm)大最小0.40.40.40.40.40.40.4每1000个螺母的重量（kg）≈27.6861.51118.77146.59202.67288.51374.01注：1.括号内的规格，尽可能不采用。2.dw的最大尺寸，等于s的实际尺寸。钢结构用高强度垫圈的规格、尺寸及重量表5-6公称直径（螺纹直径d）(mm)121620(22)24(27)30d1(mm)最大最小（公称）13.431317.431721.522123.522325.522528.522831.6231d2(mm)最大（公称）最小2523.73331.44038.44240.44745.45250.45654.1t(mm)最大最小3.32.53.32.54.33.55.34.55.34.56.35.56.35.5c(mm)最大最小1.61.21.61.22.21.82.21.82.21.82.92.52.92.5每1000个垫圈的重量（kg）≈9.0315.9629.8439.3950.7172.0981.96注：括号内的尺寸，尽可能不采用。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。不同等级的大六角头高强度螺栓的材料性能表5-7性能等级抗拉强度σbN/mm2(kgf/mm2)屈服强度σ0.2N/mm2(kgf/mm2)伸长率δ5（%）收缩率ψ（%）冲击韧性αkJ/cm2(kgf·m/cm2)不小于10.9S1040～1240(106～126)940(95)104259(6)8.8S830～1030(85～105)660(68)124578(8)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。不同规格大六角头高强度螺栓的机械性能、拉力表5-8公称直径d(mm)121620(22)24(27)30公称应力截面积As(mm2)84.3157245303353459561性能等级10.9S拉力截荷N(kgf)87700～104500(8940～10700)163000～195000(16600～19800)255000～304000(26000～31000)315000～376000(32100～38300)367000～438000(48600～58000)477000～569000(48600～58000)583000～696000(59400～70900)8.8S70000～86800(7140～8850)130000～162000(13300～16500)203000～252000(20700～25700)251000～312000(25600～31800)293000～364000(29900～37000)381000～47.000(38800～48200)466000～578000(47500～58900)2.1.7大六角头高强度螺栓的硬度应符合表5-9的规定。螺栓硬度表5-9性能等级维氏硬度HV30洛氏硬度HRC10.9S312～36733～398.8S249～29624～312.1.8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、螺母的垫圈应按表5-10规定配套使用。螺栓、螺母和垫圈的配套表5-10螺栓螺母垫圈10.9S10HHRC34～458.8S8HHRC35～452.1.9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、锤子等等。2.3作业条件：2.3.1高强度螺栓连接摩擦面必须符合设计要求，摩擦系数必须达到设计要求。摩擦面不允许有残留氧化铁皮。2.3.2摩擦面的处理与保存时间、保存条件应与摩擦系数试件的保存时间、条件相同。2.3.3施工部位摩擦面应防止被油污和油漆等污染，如有污染必须彻底清理干净。2.3.4调整扭矩扳手。根据施工技术要求，认真调整扭矩扳手。扭矩扳手的扭矩值应在允许偏差范围之内。施工用的扭矩扳手，其误差应控制在±5%以内。校正用的扭矩扳手。其误差应控制在±3%以内。2.3.4.1当施工采用电动扳手时，在调好档位后应用扭矩测量扳手反复校正电动扳手的扭矩力与设计要求是否一致。扭矩值过高，会使高强度螺栓过拧，造成螺栓超负载运行，随着时间过长，会使大六角头高强度螺栓产生裂纹等隐患。当扭矩值过低时，会使高强度螺栓达不到预定紧固值，从而造成钢结构连接面摩擦系数下降，承载能力下降。2.3.4.2当施工采用手动扳手时，应每天用扭矩测量扳手检测手动扳手的紧固位置是否正常，检查手动扳手的显示信号是否灵敏，防止超拧或坚固不到位。2.3.5检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边毛刺必须彻底清理。2.3.6将同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈配好套，装箱待用。2.3.7应对大六角头高强度螺栓的操作者进行培训或技术交底，其内容如下：2.3.7.1大六角头高强度螺栓的使用特点和要求。2.3.7.2高强度螺栓的扭矩系数和摩擦系数。2.3.7.3高强度螺栓坚固工艺要点和紧固原则。2.3.7.4高强度螺栓的储运、保管和现场施工要求。2.3.7.5高强度螺栓扭矩扳手的性能和使用方法。2.3.7.6高强度螺栓电动扳手的性能和使用方法。2.3.7.7高强度螺栓紧固后的自检自查要求和检查方法、内容。3操作工艺3.1工艺流程：作业准备→接头组装→安装临时螺栓→安装高强螺栓→高强螺栓紧固→检查验收3.2作业准备：3.2.1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。3.2.2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，有时材料代用又多是以大代小，以厚代薄居多，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。3.3接头组装：3.3.1对摩擦面进行清理，对板不平直的，应在平直达到要求以后才能组装。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。3.3.2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。3.3.3高强度螺栓连接面板间应紧密贴实，对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按表5-11的规定处理。接触面间隙处理表5-11项目示意图处理方法1t＜1.0mm时不予处理2t=1.0～3.0mm时，将厚板一侧磨成1﹕10的缓坡，使间隙小于1.0mm3t＞3.0mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm，最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同按表5-11中的规定控制间隙，能保证连接后结构件传力均匀。3.4安装临时螺栓：3.4.1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。3.4.2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。3.4.3板上孔位不正，位移