高强度螺栓连接副综合项目施工扭矩检验作业指导说明书.docx
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高强度螺栓连接副综合项目施工扭矩检验作业指导说明书
XXXXXXXXXX
作业指导书
第1页共16页
受控编号:
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第A版第次修订
专题:
高强度螺栓连接副扭矩、紧固轴力及抗滑移系数检测
颁布日期:
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1、适用范围
本指导书适适用于钢结构制作安装中扭剪型高强度螺栓连接副,高强度大六角头螺栓连接副等紧固件机械性能检测。
检测过程中除根据本作业指导书进行操作外,尚应符合国家现行相关标准要求。
2、实施标准
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—;
《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1—;
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632—;
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》
GB/T1231—;
3、检测目标
测定高强度螺栓实物抗拉、扭剪强度是否满足现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺栓》GB3098.1-相关要求。
4、试验设备及器具
4.1、WES-1000B数显液压万能试验机
4.1.1、最大负荷-1000KN;
4.1.2、负荷示值相对误差±1%;
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高强度螺栓连接副扭矩、紧固轴力及抗滑移系数检测
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4.1.3、负荷示值分档:
0~200、0~500、0~1000KN;
4.1.4、活塞行程:
150mm;
4.1.5、横梁移动速度:
~345mm/min;
4.1.6、试验空间:
拉伸空间最大450mm;压缩空间最大600mm;
4.1.7、立柱间有效距离:
500mm;
4.1.8、夹持园试样直径:
¢20、40、35~60;
4.1.9、主机外形尺寸:
960*620*2370(最高)mm;
4.1.10、主机重量;~3000㎏;
4.2、RFP-09型智能测力仪
4.2.1、环境温度要求:
-10~40℃;湿度要求:
30~85%;
4.2.2、外形尺寸:
360*215*145mm;
4.2.3、测力测量范围:
50KN~3000KN任意设定;
4.2.4、精度:
示值±0.5%;
4.3、YJZ-500S高强螺栓轴力扭矩复合检测仪
4.3.1、轴力测量范围:
50~500(KN);
4.3.2、扭矩测量范围:
100~1000(Nm);200~(Nm);
4.3.3、分辨率轴力:
±0.1(KN);扭矩±1(Nm);
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4.3.4、示值误差轴力:
±1%(Nm);扭矩±1%(Nm);
4.3.5、轴力和扭矩峰值保持
4.4、YJM-500高强螺栓轴力智能检测仪
4.4.1、轴力检测范围:
30KN~500KN;
4.4.2、螺检规格:
M16~M30;
4.4.3、轴力示值误差:
±1%;
4.4.4、轴力反复性:
±1%;
4.4.5、长久稳定性:
±1%;
4.4.6、相对分辨率:
±0.1KN。
4.5、扭矩扳手、套筒等;
5、资料搜集,在检测前,应该搜集以下资料:
5.1、工程名称、结构及构件名称和对应设计图纸;
5.2、建设、设计、施工及监理单位名称;
5.3、检测部位钢结构用螺栓品种、技术要求、机械性能、设计规格等;
5.4、施工安装统计等相关资料。
6、高强度螺栓连接副紧固轴力检测
6.1、技术要求:
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扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力及标准偏差应符合表-1要求:
表-1
螺纹规格
M16
M20
M22
M24
M27
M30
每批紧固轴力平均值(KN)
公称
110
171
209
248
319
391
min
100
155
190
225
290
355
max
121
188
230
272
351
430
紧固轴力标准偏差
≤(KN)
10.0
15.5
19.0
22.5
29.0
35.5
当L小于表-2中要求数值时,可不进行紧固轴力试验
表-2单位:
mm
螺纹规格
M16
M20
M22
M24
M27
M30
L
50
55
60
65
70
75
6.2、试验检测方法
6.2.1、试验环境温度
试验应在室温(10℃~35℃)下进行,但冲击试验应在-20℃±2℃下进行,连接副紧固轴力仲裁试验应在20℃±2℃下进行。
6.2.2、连接副紧固轴力试验在轴力计(或测力环)上进行,每一连接副(一个螺栓、一个螺母和一个垫圈)只能试验一次,不得反复使用。
6.2.3、连接副轴力用轴力计(或测力环)、扭矩扳手等应在试验前进行标定,其示值相对误差绝对值不得大于测试轴力值2%,轴力计最小示值
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应在1KN以下。
6.2.4、组装连接副时,垫圈有倒角一侧应朝向螺母支承面。
试验时,垫圈
不得转动,不然该试验无效。
6.2.5、紧固螺栓分初拧、终拧两次进行,初拧应采取手动扭矩扳手或专用定扭电动扳手;初拧值应为预拉力标准值50%左右。
终拧应采取专用电动扳手,连接副紧固轴力值以螺栓梅花头被拧断时轴力计(或测力环)所统计峰值为测定值。
6.2.6、进行连接副紧固轴力试验时,应同时统计环境温度,试验所用机具、仪表及连接副均应放置在该环境内最少2小时以上。
6.3、检测规则
6.3.1、出厂检测按批进行;同一材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100mm,长度相差≤15mm;螺栓长度>100mm,长度相差≤20mm,可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺螺栓为同批;同一材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺螺母为同批;同一材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺及表面处理工艺垫圈为同批。
分别由同批螺栓、螺母及垫圈组成连接副为同批连接副。
同批钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副最大数量为3000套。
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6.3.2、复验用螺栓应在施工现场待安装螺栓批中随机抽取;连接副紧固轴力检测按批抽取8套,8套连接副紧固轴力平均值及标准差均应符合表-1要求。
6.4、螺栓标识示例
由螺纹规格d=M20、公称长度L=100mm、性能等级为10.9S级、表面经防锈处理钢结构用扭剪型高强度螺栓;螺纹规格D=M20、性能等级为10H级、表面经防锈处理钢结构用高强度大六角螺母和规格为20mm、热处理硬度为
35HRC~45HRC、表面经防锈处理钢结构用高强度垫圈组成钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副标识:
连接副GB/T3632M20*100。
7、高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数检测
7.1、检测用螺栓应在施工现场待安装螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行检测。
连接副扭矩系数检测用计量器具应在试验前进行标定,误差不得超出2%。
7.2、连接副扭矩系数试验在轴力计上进行,每一连接副只能试验一次,不得反复使用。
在紧固中垫圈发生转动时,应更换连接副,重新试验。
7.3、连接副扭矩系数检测应将螺栓穿入轴力计,在测出螺栓预拉力P值同时,应测定施加于螺母上施拧扭矩值T,并应按下式计算扭矩系数K。
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K=
(7.3-1)
式中:
K-扭矩系数;
t-施拧扭矩(峰值),单位为牛米(N.m);
p-螺栓预拉力(峰值),单位为千牛(kN);
d-螺栓螺纹公称直径,单位为毫米(mm);
7.4、施拧扭矩t是施加于螺母上扭矩,其误差不得大于测试扭矩值2%。
7.5、螺栓预拉力p用轴力计测定,其误差不得大于测定螺栓预拉力2%。
7.6、进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值p应控制在表-3所要求范
围内,超出该范围者,所测得扭矩系数无效。
表-3单位:
KN
螺纹规格
M12
M16
M20
(M22)
M24
(M27)
M30
性能
等级
10.9S
P
max
66
121
187
231
275
352
429
min
54
99
153
189
225
288
351
8.8S
max
55
99
154
182
215
281
341
min
45
81
126
149
176
230
279
7.7、组装连接副时,螺母下垫圈有倒角一侧应朝向螺母支承面。
试验时,垫圈不得转动,不然该试验无效。
7.8、进行连接副扭矩系数试验时,应同时统计环境温度,试验所用机具、
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仪表及连接副均应放置在该环境内最少2小时以上。
7.9、检测规则
7.9.1、出厂检测按批进行;同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100mm,长度相差≤15mm;螺栓长度>100mm,长度相差≤20mm,可
视为同一长度)、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、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、规格、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、螺母及垫圈组成连接副为同批连接副。
同批高强度螺栓连接副最大数量为3000套。
7.9.2、连接副扭矩系数检测按批抽取8套,8套连接副扭矩系数平均值及标准差均应符合下列要求:
高强度大六角头螺栓连接副应按确保扭矩系数供货,同批连接副扭矩系数平均值为0.110~0.150,扭矩系数标准差应小于或等于0.010。
每一连接副包含1个螺栓、1个螺母、2个垫圈,并应分属同批制造。
8、高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检测
8.1、技术要求:
抗滑移系数是高强度螺栓连接关键设计参数之一,直接影
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响构件承载力,所以构件摩擦面不管由制造厂处理还是由现场处理,均应对抗滑移系数进行测试,测得抗滑移系数最小值应符合设计要求。
8.2、基础要求:
8.2.1、制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数检测。
制造批可按分部(子分部)工程划分要求工程量每t为一批,不
足t可视为一批。
选择两种及两种以上表面处理工艺时,每组处理工
艺应单独检测。
每批三组试件。
8.2.2、抗滑移系数检测应采取双摩擦面二栓拼接拉力试件以下图:
抗滑移系数拼接试件形式和尺寸
8.2.3、抗滑移系数检测用试件应由制造厂加工,试件和所代表钢结构构
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件应为同一材质,同批制作,采取同一磨擦面处理工艺和含有相同表面状态,并应用同批同—性能等级高强度螺栓连接副,在同一环境条件下存放。
8.2.4、试件钢板厚度t1、t2应依据钢结构工程中有代表性板材厚度来确定,同时应考虑在摩擦面滑移之前,试件钢板净截面一直处于弹性状态;宽度b可参考表-4要求取值,L1应依据试验机夹具要求确定:
表-4试件板宽度(mm)
螺栓直径d
16
20
22
24
27
30
板宽b
100
100
105
110
120
120
试件板面应平整,无油污、孔和板边缘无飞边、毛刺。
即:
每套试件由两块芯板和两块盖板组成。
8.2.5、试件拼装
8.2.5.1、试板装配时应先用定位销定位,然后逐一穿入螺栓并稍作紧固。
8.2.5.2、紧固螺栓分初拧、终拧。
初拧为设计值50%左右。
大六角螺栓终拧后预拉力应控制在设计值95%~105%范围,扭剪型螺栓按同批次检测时平均预拉力计算。
8.3、检测方法
8.3.1、试验用试验机误差应在l%以内。
8.3.2、试验用贴有电阻片高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪应在试
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验前用试验机进行标定,其误差应在2%以内。
8.3.3、试件组装次序符合下列要求:
8.3.3.1、先将冲钉打入试件孔定位,然后逐一换成装有压力传感器或贴有电阻片高强度螺栓,或换成同批经预拉力复验扭剪型高强度螺栓。
8.3.3.2、紧固高强度螺栓应分初拧、终拧。
初拧应达成螺栓预拉力标准值50%左右。
终拧后,螺栓预拉力应符合下列要求:
1)对装有压力传感器或贴有电阻片高强度螺栓,采取电阻应变仪实测控制试件每个螺栓预拉力值应在0.95P~1.05P(P为高强度螺栓设计预拉力值)之间;
2)不进行实测时,扭剪型高强度螺栓预拉力(紧固轴力)可按同批复验预拉力
平均值取用。
试件应在其侧面画出观察滑移直线。
8.4、将组装好试件置于拉力试验机上,试件轴线应和试验机夹具中心严格对中。
加荷时,应先加10%抗滑移设计荷载值,停1min后,再平稳加荷,加荷速度为3-5KN/S。
直拉至滑动破坏,测得滑移荷载值
。
8.5、在试验中发生以下情况之一时,所对应荷载可定为试件滑移荷载:
8.5.1、试验机发生回针现象;
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8.5.2、试件侧面画线发生滑动;
8.5.3、X-Y统计仪上变形曲线发生突变;
8.5.4、试件忽然发生“嘣”响声。
8.6、抗滑移系数,应依据试验所测得滑移荷载
和螺栓预拉力P实测值,按下式计算,并取小数点二位有效数字。
u=
(8.6-1)
式中,
——由试验测得滑移荷载(KN);
——摩擦面面数,取
=2;
——试件滑移一侧高强度螺栓预拉力实测值(或同批螺栓连接副预拉力平均值)之和取三位有效数字(KN);
m——试件中一侧螺栓数量,取m=2。
9、检测设备、仪器维护及保养
9.1、数显液压万能试验机
9.1.1、本机设有限制工作活塞行程限位开关(在机座上),当试台升到极限位置,超程时将被触动;使油泵停止工作,从而活塞停止上升,以确保安全。
9.1.2、如在试验过程中,因为某种意外原因,油泵忽然停止工作,此时应将
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所加之负荷卸掉。
但检验出原因后,再重新开动油泵进行试验;注意,不应带负荷开启,以免造成油泵损坏。
9.1.3、试验机各部位应常常搽拭洁净,对没有喷漆表面擦洁净后用纱布粘少许机油再擦一遍,以防锈蚀;雨季时更应注意擦拭。
不用时应罩上,预防尘土侵入。
9.1.4、每一次试验后,试台下降,活塞可不落到底,保留合适高度,对试验机有利,下次试验也较方便。
9.1.5、试验机暂停时,应将油泵电机关停,不应使其长时间空转,以免浪费
电力及无故磨损油泵内转动部件。
9.2、YJZ-500S高强螺栓轴力扭矩复合检测仪
9.2.1、该设备轴力传感器和扭矩传感器应十二个月检定一次,如该设备使用频繁提议六个月做一次期间核查;
9.2.2、常常检验轴力传感器和后丝杠连接锁母是否松动,一旦锁母松动严禁继续试验;这时应先检验轴力传感器和后丝杠是否拧到位然后再将锁母拧紧;
9.2.3、严禁检测仪前挡板和滑块紧贴,即:
前挡板和滑块之间一定要有两毫米缝隙,不然检测仪轴力为零。
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10、检测汇报
10.1、汇报内容包含:
10.1.1、委托单位;
10.1.2、建筑工程概况;
10.1.3、设计单位、施工单位及监理单位名称;
10.1.4、检测项目、检测方法及依据标准;
10.1.5、抽样方案及数量;
10.1.6、检测日期,汇报日期;
10.1.7、检测项目标关键分类;检测数据和汇总结果;检测结果、检测结论;
10.1.8、主检、审核和授权签字人员署名。
11、原始统计表格(详见附表)
附表1高强度螺栓连接副检验统计
XXXXXX
产品名称
检验编号
规格尺寸
等级
检验依据
检验日期
检验条件
设备型号
(编号)
高强度螺栓连接副预拉力、扭矩系数检验结果
试件编号
螺栓实际预拉力(kN)
施拧扭矩
(N.m)
实测扭矩系数
螺栓预拉力值范围(kN)
1
2
3
扭矩系数平均值
4
5
6
扭矩系数标准偏差
7
8
高强度螺栓连接副抗滑移系数检验结果
摩擦件材质
摩擦件处理方法
预拉力设计值
(kN)
试件编号
滑动荷载(kN)
抗滑移系数
抗滑移系数最小值
1
2
3
Nv----滑移荷载(kN)nf----摩擦面面数(取2)
------试件滑移一侧预拉力实测值(或同批螺
栓连接副预拉力平均值)
m----试件一侧螺栓数量(取2)
检测人:
统计人:
XXXXXXXXXX
附表2高强度螺栓连接副检验统计
XXXXXXXX
产品名称
检验编号
规格尺寸
等级
检验依据
检验日期
检验条件
设备型号
(编号)
高强度螺栓连接副紧固轴力、扭矩系数检验结果
试件编号
连接副紧固轴力(kN)
紧固轴力平均值规范要求(kN)
1
2
3
紧固轴力平均值实测
(kN)
4
5
6
紧固轴力标准偏差
7
8
高强度螺栓连接副抗滑移系数检验结果
摩擦件材质
摩擦件处理方法
预拉力设计值
(kN)
试件编号
滑动荷载(kN)
抗滑移系数
抗滑移系数最小值
1
2
3
备注
检测人:
统计人;
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- 强度 螺栓 连接 综合 项目 施工 扭矩 检验 作业 指导 说明书