扭剪型與大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副性能檢測(cè)探討

房永強(qiáng)+鄭曉斐+張浩

摘 要：本文對(duì)扭剪型與大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副常規(guī)性能檢測(cè)方法及扭矩系數(shù)、抗滑移系數(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)扭剪型與大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副檢測(cè)方法之間的差異進(jìn)行了總結(jié)和補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)螺栓連接副；扭矩系數(shù)；抗滑移系數(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.236

0 引言

高強(qiáng)螺栓在鋼結(jié)構(gòu)工程中被廣泛使用。高強(qiáng)螺栓按施工工藝分為扭剪型和大六角頭型。從外形來看，大六角螺栓頭頭部是六角型的，扭剪型螺栓是半圓型的，而且尾部有個(gè)梅花頭。二者的安裝方式也不一，大六角用扭力扳手安裝，而扭剪型螺栓是通過尾部的梅花頭控制，利用扭矩的反力將螺栓逆向旋緊，直至螺栓的直齒狀尾端破斷為止。另外配套也不一致，大六角螺栓配一個(gè)螺母及兩個(gè)平墊，扭剪型配一個(gè)螺母和一個(gè)平墊。

1 高強(qiáng)螺栓連接副檢測(cè)項(xiàng)目

本文涉及到的大六角高強(qiáng)度螺栓連接副依據(jù)GB/T1231-2006；扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副依據(jù)GB/T3632-2008。高強(qiáng)度螺栓連接副需進(jìn)行以下試驗(yàn)。

（1）螺栓。螺栓需進(jìn)行拉伸、沖擊、楔負(fù)荷、芯部硬度試驗(yàn)。

（2）螺母及墊圈。螺母進(jìn)行保載試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)，墊圈進(jìn)行硬度試驗(yàn)。

（3）連接副。扭剪型連接副要進(jìn)行連接副緊固軸力試驗(yàn)。大六角連接副需測(cè)量扭矩系數(shù)K。

（4）抗滑移系數(shù)。抗滑移系數(shù)是依據(jù)GB50205-2001。高強(qiáng)連接副中，使連接件摩擦面產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)的外力與垂直與摩擦面的高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力之和的比值。

2 試驗(yàn)方法

2.1 硬度試驗(yàn)（洛氏或維氏）

（1）芯部硬度試驗(yàn)。扭剪型距離螺桿末端等于螺紋直徑的截面（1/2半徑）處進(jìn)行。扭剪型試驗(yàn)打四點(diǎn)，取后三點(diǎn)均值。

（2）螺母硬度試驗(yàn)。扭剪型間隔為120°打三點(diǎn)取均值。大六角頭任取4點(diǎn)，取后三點(diǎn)取平均值。

（3）墊圈硬度試驗(yàn)。任取4點(diǎn)，取后三點(diǎn)取平均值。

2.2 拉力試驗(yàn)

（1）螺栓抗拉強(qiáng)度。按照GB/T 228.1-2010制作試件進(jìn)行拉力試驗(yàn)。

（2）楔負(fù)荷。在螺栓頭下置一個(gè)10°楔墊，在試驗(yàn)機(jī)上將螺栓擰在帶有內(nèi)螺紋的專用夾具上，然后進(jìn)行試驗(yàn)，拉斷后最大力為螺栓的楔負(fù)荷。

（3）螺母保載試驗(yàn)。夾具螺紋芯棒硬度應(yīng)大于45HRC，拉伸速度不大于3mm/min，施加到規(guī)定載荷，保載15s。螺母不應(yīng)脫扣或破裂，卸載后應(yīng)用手可將螺母旋出，或借助扳手松開螺母半扣后用手旋出。

2.3 沖擊試驗(yàn)

大六角頭：U型試樣，室溫沖擊。扭剪型：V型試樣，-20℃沖擊。

2.4 扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副緊固軸力

緊固軸力試驗(yàn)在軸力計(jì)上進(jìn)行，組裝時(shí)墊圈有倒角的一側(cè)朝向螺母支撐面，試驗(yàn)時(shí)墊圈不得轉(zhuǎn)動(dòng)。緊固軸力是以螺栓梅花頭被擰斷時(shí)的軸力計(jì)所記錄的峰值。

2.5 大六角頭高強(qiáng)螺栓連接副扭矩系數(shù)

連接副的扭矩系數(shù)試驗(yàn)在軸力計(jì)上進(jìn)行。組裝時(shí)墊圈有倒角的一側(cè)朝向螺母支撐面，試驗(yàn)時(shí)墊圈不得轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.6 抗滑移系數(shù)

摩擦試板寬度見表1。長(zhǎng)度及安裝方式見圖1。試樣長(zhǎng)度不小于t1+2t2+70，其中厚度t1、t2應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程中有代表性的板材厚度來確定，同時(shí)要保證在摩擦面滑移前，試件鋼板凈截面始終處于彈性狀態(tài)。L1為150mm左右。摩擦試板機(jī)械加工要求見下表2。

3 結(jié)語

文章對(duì)大六角頭高強(qiáng)螺栓連接副和扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副常規(guī)性能檢測(cè)方法試驗(yàn)要求、注意事項(xiàng)進(jìn)行了補(bǔ)充說明。介紹了大六角頭高強(qiáng)螺栓連接副扭矩系數(shù)測(cè)量方法及注意事項(xiàng)，對(duì)工程中抗滑移系數(shù)試件的安裝圖，加工尺寸進(jìn)行了詳細(xì)說明，為同類研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]于翔，陳緒宏，楊章程.高強(qiáng)度大六角頭螺栓聯(lián)接副的扭矩系數(shù)和抗滑移系數(shù)的測(cè)定方法[J].理化檢驗(yàn)-物理分冊(cè)，2012（05）.

[2]GB/T1231-2006鋼結(jié)構(gòu)用大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件[S].

[3]GB/T3632-2008鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副[S].

[4]GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：房永強(qiáng)（1984-），本科，工程師，主要研究方向：金屬材料物理性能檢測(cè)。endprint