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高强螺栓扭力矩检测需要依据哪些国家标准进行操作

三方检测机构-孔工 2022-09-09

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高强螺栓是钢结构连接的“生命线”,其紧固扭矩直接决定连接节点的抗剪、抗拉性能,关乎整个结构的安全性。扭力矩检测作为验证螺栓预拉力达标的关键手段,必须严格遵循国家现行标准——这些标准涵盖了螺栓性能、扭矩系数测试、现场验收、特殊类型螺栓要求等全流程,是检测操作的“技术准绳”。本文将逐一拆解高强螺栓扭力矩检测涉及的核心国家标准,明确各标准的适用场景与具体操作要求,为检测人员提供可落地的依据指引。

GB/T 1228-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓》:预拉力的“源头依据”

GB/T 1228是高强螺栓的基础性能标准,它规定了螺栓的性能等级(如8.8级、10.9级、12.9级)及对应预拉力值——这是扭矩计算的核心前提。比如10.9级M20螺栓,标准规定其预拉力设计值为155kN;8.8级M24螺栓预拉力为190kN。预拉力是螺栓产生夹紧力的根源,而扭矩=预拉力×螺栓公称直径×扭矩系数,因此检测前必须先确认螺栓性能等级与设计一致。

现场操作中,检测人员首先要核对螺栓头部标识:10.9级螺栓头部刻有“10.9S”,8.8级为“8.8S”,标识不清或与设计不符的螺栓严禁使用。若螺栓性能等级错用,即使扭矩值“达标”,也会因预拉力不足导致连接失效——比如用8.8级螺栓替代10.9级,相同扭矩下预拉力会降低约20%。

GB/T 1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》:扭矩系数的“测试准则”

扭矩系数是连接副(螺栓+螺母+垫圈)的关键参数,直接影响安装扭矩的准确性。GB/T 1231明确了扭矩系数的测试方法与合格要求:测试需用经校准的扭矩扳手(精度±3%)和拉力试验机(精度±1%),试样为同批次、同规格的连接副,每组不少于8个。

测试步骤严格:先将连接副预紧至预拉力的5%~10%(消除螺纹间隙),再以0.1~0.3kN/s的匀速加载至规定预拉力,同步记录扭矩值;最终计算扭矩系数平均值(需在0.11~0.15范围内)和标准差(≤0.010)。若标准差过大,说明连接副一致性差,需重新抽样或更换批次——比如某批次螺栓扭矩系数标准差达0.012,会导致部分螺栓预拉力超出设计值±10%的允许范围。

现场安装前,必须依据此标准测试扭矩系数,再计算安装扭矩(安装扭矩=预拉力×公称直径×扭矩系数平均值)。若直接使用默认扭矩系数(如0.13),可能因批次差异导致预拉力偏差达20%以上。

GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》:现场检测的“强制规范”

GB 50205是钢结构验收的强制性标准,明确了高强螺栓扭矩检测的“现场规则”。首先是检测时机:螺栓安装完成后1~24小时内检测,避免因螺栓松弛导致扭矩下降;其次是检测比例:按节点数的10%抽查,每个节点不少于1个螺栓,大型结构(如厂房、桥梁)抽查节点数不少于20个。

检测工具要求严格:必须使用经计量检定合格的扭矩扳手,精度不低于±4%(如数显扭矩扳手需每年校准一次)。检测方法分两种:大六角头螺栓采用“松扣-回扣法”——先将螺栓松动30°~60°(释放残余应力),再拧回至原位置,记录此时的扭矩值;扭剪型螺栓除检查梅花头是否拧断外,重要节点需用扭矩扳手复测。

合格判定标准清晰:实测扭矩值应在施工扭矩值的±10%范围内。比如M22的10.9级螺栓,施工扭矩计算为850N·m,实测值在765~935N·m之间为合格;若超出范围,需重新紧固并复检,复检仍不合格则需更换螺栓。

GB/T 3632-2008《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》:扭剪型螺栓的“专属规则”

扭剪型螺栓通过拧断梅花头控制预拉力,GB/T 3632针对其特点规定了特殊检测要求。首先是连接副性能:梅花头的拧断扭矩需在规定范围(如M16的10.9级螺栓,拧断扭矩为220~330N·m),若拧断扭矩过大,会导致螺栓杆受拉过度;过小则预拉力不足。

现场检测时,除检查梅花头是否完全拧断(这是最直观的合格标志),还需对未拧断的螺栓(如因工具故障导致)或关键节点(如柱脚、梁拼接节点)进行扭矩复测。复测方法与大六角头螺栓一致,但扭剪型螺栓的扭矩系数更稳定(因表面经磷化处理,摩擦系数可控),因此复测合格率通常更高。

标准还要求,扭剪型螺栓的安装工具(电动扭剪扳手)需定期校准:每使用5000次或每月校准一次,确保拧断梅花头时的扭矩符合要求。若工具未校准,可能出现“梅花头拧断但预拉力不足”的情况——比如某项目中,未校准的扳手导致15%的螺栓预拉力低于设计值8%。

JGJ 82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》:施工过程的“扭矩控制细节”

JGJ 82是施工过程的“操作指南”,补充了前面标准的细节要求。比如“初拧-复拧-终拧”流程:初拧扭矩为终拧扭矩的50%(如终拧扭矩1000N·m,初拧为500N·m),复拧扭矩与初拧相同,目的是均匀分配节点内螺栓的预拉力,避免因先拧螺栓导致后拧螺栓难以达到预拉力。

操作细节要求:初拧、复拧时需按顺时针顺序拧紧螺栓(从节点中心向边缘扩散),防止节点板变形不均匀;终拧时,扭矩扳手需缓慢施力,待指针稳定后再读数(避免冲击加载导致扭矩值虚高)。比如某项目中,操作人员快速拧动扭矩扳手,导致10%的螺栓实测扭矩比实际高15%,后续复检发现预拉力不足。

此外,规程要求施工前对操作人员进行培训:掌握扭矩扳手的正确使用方法(如垂直施力、避免扳手歪斜)、扭矩值的读取技巧(数显扳手需确认单位为N·m),防止因操作失误导致检测结果偏差。

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