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由高强度钢制成的螺栓,或需要较大预紧力的螺栓,可以称为高强度螺栓。高强度螺栓主要用于桥梁、轨道、高压和超高压设备的连接。此类螺栓的断裂大多为脆性断裂。用于超高压设备的高强度螺栓需要较大的预应力,以确保容器的密封性。
普通螺栓和高强度螺栓的力学性能和计算方法不同。高强度螺栓首先通过在其内部施加预紧力P来承受应力,然后连接件之间的接触面产生摩擦阻力来承受外部载荷,而普通螺栓则直接承受外部载荷。高强度螺栓连接具有结构简单、力学性能好、可拆卸等优点,由于其可更换性强、抗疲劳性好、在动态载荷下不易松动等特性,是一种非常有发展前景的连接方式。
1. 内容及适用范围 本技术要求规定了移动机械设备制造、安装和检验过程中钢结构高强度螺栓连接件的技术要求。本技术要求未规定的内容,按照相关国家标准执行。本技术要求适用于需要高强度螺栓连接的移动机械钢结构。本技术要求适用于制造厂的质量控制和施工方法以及现场安装。
2. 接缝表面处理
(1)对于摩擦式高强度螺栓连接,连接面应紧密接触并具有足够的摩擦系数。设计图纸未规定连接面处理要求时,应按以下规定进行处理:对高强度螺栓连接面进行喷砂或喷丸处理,去除表面锈蚀、油污等杂质,达到Sa2.5标准,表面粗糙度为50~75μm,摩擦系数不低于0.40。图纸有规定时,应以图纸规定为准。(2)应采取防护措施保护处理后的高强度螺栓连接摩擦面,防止灰尘、油污污染。严禁在高强度螺栓连接摩擦面上留下任何痕迹。在工厂储存、运输和安装现场储存过程中,应特别注意防止连接面受到污染。安装单位应特别注意保持高强度螺栓连接板与母体连接面的清洁度,并注意摩擦面的特性。严禁使用砂轮机打磨连接板与母体的连接面。
3. 高强度螺栓摩擦面防滑系数检测
防滑系数的检验以钢结构制造批次为单位,单项工程每2000吨视为一个制造批次,不足2000吨的部分视为一个批次。每个表面处理工序均需检验。每个批次检验三套试件。若连接件外包给外部企业,则各外包企业均须进行防滑系数检验。(1) 防滑系数试验所用的试件应由工厂或外包企业加工。试件与所代表的钢结构构件应采用相同材料,同一批次生产,采用相同的摩擦表面处理工艺,表面状态相同,并使用同一批次、性能等级相同的高强度螺栓连接件,且存放于相同的环境条件下。防滑系数试验按照GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》的试验方法进行。 (2)防滑系数检测的最小值必须等于或大于设计规定值。当不符合上述规定值时,应对部件的摩擦表面进行重新处理。处理后,对部件的摩擦表面进行重新检测。
4. 钢结构用摩擦式高强度螺栓的连接与安装
(1)安装前的准备工作 (2)选择合格的螺栓、螺母和垫圈。联轴器扭矩系数的保证期为自交货之日起六个月。(3)如有下列情况,螺栓、螺母和垫圈不合格,禁止使用:a. 来源(制造商)不明;b. 机械性能不明;c. 扭矩系数k不明;d. 有裂纹、划痕、毛刺、弯曲、锈蚀、螺纹磨损、油渍、受潮或缺陷;e. 无性能测试报告;f. 与其他批次的螺栓混装;g. 螺栓长度不足,即拧紧后螺栓头未露出螺母端面。一般而言,螺栓头露出螺母端面的长度优选2~3圈螺纹;h. 连接件的扭矩系数超过保证期。运输和储存过程中应特别注意防水。 (4)在施工大六角头高强度螺栓之前,应按工厂批次对高强度螺栓连接对的扭矩系数进行复检。每批次复检8组,8组扭矩系数的平均值应在0.110~0.150范围内,标准偏差应小于等于0.010。扭矩系数的复检方法按照GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》的规定进行。高强度螺栓的安装应在复检后尽快进行。
