它们只是在形状和紧固办法上有所区别,在受力性能上两者相同。本文对两者的紧固办法加以介绍。
大六角头高强度螺栓属一般类型,欧美和我国仍许多选用,尤其在铁路桥梁上,我国只选用此种类型。
大六角头高强度螺栓的紧固办法分扭矩法和转角法两种,前者是《施工标准》选用的办法。
操作一般应分初拧和终拧两步进行,关于大型节点则应分初拧、复拧和终拧三步进行。
初拧和复拧的意图是先使衔接的板叠挨近,初拧扭矩应为施工扭矩的 50%左右,复拧扭矩等于初拧扭矩。
初拧或复拧后的高强度螺栓运用色彩在螺母上涂上符号,然后按施工扭矩值进行终拧。终拧完毕再用另一种色彩在螺母上涂上符号。
由上式可见,施拧扭矩除和螺栓公称直径和规则的预拉力两常量成正比外,还和扭矩系数有关。
扭矩系数须事前经实验测定,工厂一般对每批螺栓在出厂时均要供给,它可代表扭矩系数的根本值,即反映螺栓的制作质量。如螺栓副外表的处理办法(发黑、磷化)、光洁度、螺纹的精度、光滑等,但它是在工厂特定条件下得出的。
其他影响扭矩系数的外在要素还许多,如运送、保管、运用时螺纹有否碰伤,是否沾有尘土油污,有否受潮生锈等。
即便这些都能防止,其它诸如被衔接板叠的层数、厚度和平整度,螺栓群的紧固次序,施拧速度的快慢,螺母与螺栓或与垫圈之间有无光滑剂 (脂),施拧时的气温凹凸 ( 随温度上升而减小)、终拧是否及时等要素都对扭矩系数有必定的影响。
若扭矩系数大且离散率高,则标明施工扭矩大且螺栓预拉力不安稳,这将必定很难确保质量。再者,施工扭矩增大,不但要添加施拧时发生的剪应力,一起施拧的机具和劳动强度都将增大。因而,在选用扭矩法时,施工前还应结合工程实在的状况对扭矩系数进行测定,以确认施工扭矩,确保工程质量。
转角法不须运用专用扳手,它只操控螺母的转角,即操控螺栓的应变来取得规则的预拉力。因而,它是一种简略而有用的紧固办法,在美国运用较多。
初拧可用短扳手(长 30~50cm,用一人施拧,约使预拉力达 20%~30%)将螺母拧至使板叠挨近,并作出符号。然后用长扳手(或电动、风动扳手)将螺母从符号方位再拧1/3~1/2圈 (120°~180°)到达方位。
终拧视点须依据和预拉力之间的联系确认,它和板叠厚度 h 和螺栓直径d有关。现将日本和美国的规则选列如下:
扭剪型高强度螺栓为日本创始,我国在 20 世纪 70 时代末随上海宝山钢铁总厂一期工程引入。
因为螺栓自身结构系在螺栓尾部设有槽口和梅花头,且槽口深度是按终究拧断梅花头的扭矩和预拉力之间的联系确认,故当梅花头拧掉,螺栓亦到达规则的预拉力值。
扭剪型高强度螺栓的拧紧也分初拧和终拧,关于大型节点相同在中心添加一次复拧。
初拧和复拧可用扭矩扳手施拧,其扭矩值亦按式(1-1)的 50%选用,扭矩系数可取0.13,即初拧(和复拧)矩:
初拧或复拧后的高强度螺栓相同运用色彩在螺母上涂上符号,然后选用 TC 型专用电动扳手套住螺母和梅花头终拧,直至梅花头拧掉。
扭剪型高强度螺栓紧固简略,且便于查看螺栓是不是真的存在漏拧和欠拧,故很受施行工程单位的欢迎,缺陷是梅花头要多耗费一点钢材。别的若槽口深度制作差错操控不严,会给螺栓的预拉力带来必定的离散性。
扭剪型高强度螺栓的紧固办法简洁,易于查看,故只需有货源和装备 TC 型电动报手且螺栓质量契合国标要求,在建筑结构中运用是可取的。
大六角头高强度螺栓的制作相对较易,货源较广,但其紧固工艺须有必定的要求,尤其是对扭矩系数和施拧扭矩的确认,尽管影响扭矩系数的因数较多,可是只需加强螺栓制作质量和施行工程技术管理,衔接质量的牢靠程度可到达较高水平。
铁道部大桥工程局桥梁科学研讨所的许多实验研讨标明,对高强度螺栓、螺母、垫圈进行外表磷化处理,可使扭矩系数和其离散率大幅度的下降。扭矩系数约可下降50%左右,一般为 0.115~0.120,标准差为 0.0026~0.0098,预拉力离散率为 0.016~0.096。这一效果已在九江长江大桥中得到运用。
大六角头高强度螺栓的紧固办法以转角法简略易行,但应严厉把握终拧视点,否则会形成欠拧或超拧(超拧的可能性更大)。
正常状况下,用扭矩法得到的螺栓预拉力值一般较为安稳。可是,因为施工中条件改变而影响扭矩系数的因索较多,如施工期间温差的影响 (改变量约k=士6.15X10-4~士6.6X10-4/℃,每摄氏度均匀改变率约 0.48%~0.50%)、终拧不及时的影响 (按《施工标准》规则,当天装置的螺栓应在当天终完毕)等,都会添加(或下降)扭矩系数,且往往不易作出定量分析。
此刻,可考虑将终拧改用转角法,即选用扭矩法和转角法混合运用。在选用转角法时,除在终拧完毕后,选用0.3~0.5kg 的小锤逐一敲击查看外,还应辅以扭矩扳手查看其扭矩值 (将紧固好的螺母回退 30~50°后再拧至原位)是否误差较大(小于10%)。这样,可使两种紧固办法互补短长查看扭矩应按下式核算:
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