Yêu cầu kỹ thuật đối với bu lông cường độ cao

Bu lông làm bằng thép cường độ cao, hoặc bu lông cần lực siết trước lớn, có thể được gọi là bu lông cường độ cao. Bu lông cường độ cao chủ yếu được sử dụng để kết nối cầu, đường ray, thiết bị áp suất cao và siêu cao. Sự gãy vỡ của loại bu lông này chủ yếu là gãy giòn. Bu lông cường độ cao được sử dụng trong thiết bị siêu cao áp cần lực siết trước lớn để đảm bảo độ kín của thùng chứa.

Tính chất cơ học và phương pháp tính toán của bu lông thông thường và bu lông cường độ cao là khác nhau. Bu lông cường độ cao được kéo căng trước bằng cách tạo lực căng P bên trong, sau đó lực ma sát được tạo ra trên bề mặt tiếp xúc giữa các bộ phận được nối để chịu tải trọng bên ngoài, trong khi bu lông thông thường chịu tải trọng bên ngoài trực tiếp. Mối nối bằng bu lông cường độ cao có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, hiệu suất cơ học tốt và có thể tháo rời. Đây là phương pháp nối rất triển vọng nhờ các ưu điểm như khả năng thay thế, khả năng chống mỏi và không bị nới lỏng dưới tải trọng động.

1. Nội dung và phạm vi áp dụng Yêu cầu kỹ thuật này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với các mối nối bu lông cường độ cao của kết cấu thép trong quá trình sản xuất, lắp đặt và kiểm tra máy móc thiết bị di động. Các nội dung không được quy định trong yêu cầu kỹ thuật này phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc gia có liên quan. Yêu cầu kỹ thuật này áp dụng cho các kết cấu thép của máy móc di động yêu cầu các mối nối bu lông cường độ cao. Yêu cầu kỹ thuật này áp dụng cho việc kiểm soát chất lượng và phương pháp thi công tại nhà máy sản xuất và lắp đặt tại công trường.

2. Xử lý bề mặt mối nối

(1) Đối với các mối nối bu lông cường độ cao kiểu ma sát, bề mặt tiếp xúc tại các mối nối phải tiếp xúc chặt chẽ và có hệ số ma sát đủ lớn. Khi bản vẽ thiết kế không quy định yêu cầu xử lý bề mặt mối nối, việc xử lý phải được thực hiện theo các quy định sau: phải tiến hành phun cát hoặc phun bi lên bề mặt mối nối của bu lông cường độ cao để loại bỏ các tạp chất như rỉ sét và dầu mỡ trên bề mặt, và đạt tiêu chuẩn Sa2.5, độ nhám là 50~75μm, và hệ số ma sát không được thấp hơn 0,40. Khi có quy định trên bản vẽ, phải tuân theo các quy định trên bản vẽ. (2) Phải có biện pháp bảo vệ bề mặt ma sát của các mối nối bu lông cường độ cao đã được xử lý để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn bởi bụi bẩn và dầu mỡ. Nghiêm cấm tuyệt đối việc tạo bất kỳ dấu vết nào trên bề mặt ma sát của mối nối bu lông cường độ cao. Trong quá trình lưu trữ tại nhà máy, hoặc trong quá trình vận chuyển, và lưu trữ tại công trường lắp đặt, cần có các biện pháp phòng ngừa đặc biệt để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn bề mặt mối nối. Đơn vị lắp đặt cần đặc biệt chú ý đến việc bảo vệ độ sạch của tấm nối bu lông cường độ cao và bề mặt tiếp xúc của thân máy, cũng như đặc tính của bề mặt ma sát. Tuyệt đối không được sử dụng máy mài để mài bề mặt tiếp xúc của tấm nối và bề mặt tiếp xúc của thân máy.

3. Kiểm tra hệ số chống trượt của bề mặt ma sát bu lông cường độ cao

Việc kiểm tra hệ số chống trượt phải lấy lô sản xuất kết cấu thép làm đơn vị, cứ mỗi 2000 tấn của một dự án được coi là một lô sản xuất, và những lô nhỏ hơn 2000 tấn được coi là một lô. Mỗi quy trình xử lý bề mặt cần được kiểm tra. Ba bộ mẫu thử cho mỗi lô. Nếu việc kết nối được phân bổ cho các doanh nghiệp bên ngoài, mỗi doanh nghiệp tương ứng phải tiến hành kiểm tra hệ số chống trượt. (1) Mẫu thử được sử dụng để kiểm tra hệ số chống trượt phải được gia công bởi nhà máy hoặc doanh nghiệp phân bổ. Mẫu thử và cấu kiện kết cấu thép được đại diện phải cùng vật liệu, được sản xuất trong cùng một lô, áp dụng cùng quy trình xử lý bề mặt ma sát và có cùng trạng thái bề mặt, và sử dụng cùng một lô cặp bu lông cường độ cao có cùng cấp hiệu suất, và được bảo quản trong cùng điều kiện môi trường. Việc kiểm tra hệ số chống trượt được thực hiện theo phương pháp thử của GB50205 "Quy chuẩn nghiệm thu chất lượng xây dựng kết cấu thép". (2) Giá trị tối thiểu của việc kiểm tra hệ số chống trượt phải bằng hoặc lớn hơn giá trị quy định trong thiết kế. Khi giá trị quy định nêu trên không đạt được, bề mặt ma sát của chi tiết cần được xử lý lại. Sau khi xử lý, bề mặt ma sát của chi tiết sẽ được kiểm tra lại.

4. Kết nối và lắp đặt bu lông cường độ cao kiểu ma sát cho kết cấu thép

(1) Chuẩn bị trước khi lắp đặt (2) Chọn bu lông, đai ốc và vòng đệm đạt tiêu chuẩn. Thời hạn bảo hành hệ số mô-men xoắn của khớp nối là sáu tháng kể từ ngày giao hàng. (3) Bu lông, đai ốc và vòng đệm không đạt tiêu chuẩn nếu đáp ứng các điều kiện sau và bị cấm sử dụng: a. Không rõ nguồn gốc (nhà sản xuất); b. Không rõ tính chất cơ học; c. Không rõ hệ số mô-men xoắn k; d. Có vết nứt, sẹo, gờ, cong vênh, rỉ sét, mòn ren, vết dầu, ẩm ướt hoặc bị lỗi; e. Không có báo cáo kiểm tra hiệu suất; f. Trộn lẫn với các lô bu lông khác; g. Bu lông có chiều dài không đủ, tức là đầu bu lông không lộ ra mặt cuối của đai ốc sau khi siết chặt. Nói chung, chiều dài nhô ra khỏi mặt cuối của đai ốc tốt nhất là 2~3 ren. h. Hệ số mô-men xoắn của cặp nối vượt quá thời hạn bảo hành. Đặc biệt chú ý đến khả năng chống thấm nước trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. (4) Trước khi thi công bu lông cường độ cao có đầu lục giác lớn, hệ số mô-men xoắn của cặp bu lông cường độ cao cần được kiểm tra lại theo lô sản xuất. Mỗi lô cần kiểm tra lại 8 bộ, và hệ số mô-men xoắn trung bình của 8 bộ phải nằm trong khoảng 0,110~0,150. Độ lệch chuẩn phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,010. Phương pháp kiểm tra lại hệ số mô-men xoắn được thực hiện theo quy định của GB50205 "Quy chuẩn nghiệm thu chất lượng thi công kết cấu thép". Việc lắp đặt bu lông cường độ cao cần được tiến hành trong thời gian ngắn sau khi kiểm tra.