鋼結構螺栓扭矩檢查(鋼結構高強螺栓終擰扭矩檢測)
摘要:本文介紹了鋼結構螺栓扭矩檢查的重要性和實施方法。在鋼結構施工中,高強螺栓的終擰扭矩是確保連接可靠性的關鍵因素。通過使用扭矩扳手進行精確測量,可以確保螺栓達到規定的預緊力。文章詳細闡述了如何根據螺栓規格、材料和施工環境選擇合適的扭矩工具,以及如何進行扭矩的檢測和調整。也討論了在施工過程中可能出現的問題及其解決方案,并強調了定期檢查和維護的重要性。通過遵循正確的操作流程和注意事項,可以有效保證鋼結構的穩定性和安全性。
一、鋼結構螺栓扭矩檢查的相關標準
根據GB50205 - 2001《鋼結構施工質量驗收規范》要求,鋼結構高強螺栓終擰扭矩檢測是鋼結構工程質量重要的檢測指標,高強螺栓連接副施工終擰扭矩檢驗應在施擰1h后,48h內完成。檢驗數量方面,施工過程檢查數量按節點數抽查10%,且不應少于10個節點;每個被抽查節點按螺栓數抽查10%,且不應少于2個。見證檢測檢查數量按GB50205附錄G要求進行,按節點數抽查3%,且不應少于3個節點。并且檢驗所用的扭矩扳手其扭矩精度誤差應在3%以內。
二、檢查前的準備工作
- 扭矩扳手的準備
- 選擇合適的扭矩扳手:要確保扭矩扳手的精度符合要求,其扭矩精度誤差應在3%以內。根據螺栓規格和要求的扭矩值范圍,選擇合適量程的扭矩扳手,例如,如果螺栓扭矩值在較小范圍內,選擇小量程、高精度的扭矩扳手更為合適。
- 校正扭矩扳手:校正用的扭矩扳手誤差應控制在±3%以內。當施工采用電動扳手時,在調好檔位后應用扭矩測量扳手反復校正電動扳手的扭矩力與設計要求是否一致。這是為了避免因扭矩扳手本身的誤差導致檢測結果不準確。
- 標記與定位
- 在螺栓和相關結構部件上做好標記,例如在螺尾端頭和螺母相對位置劃線,以便在檢測過程中準確判斷螺栓的轉動情況和測量位置。
三、鋼結構螺栓扭矩檢查的方法
- 扭矩法檢驗
- 操作步驟:首先將螺母退回60°左右,然后用扭矩扳手測定擰回至原來位置時扭矩值,并做好記錄。這種方法可以直接測量螺栓在安裝過程中的扭矩情況,通過與設計要求的扭矩值進行對比,判斷螺栓是否達到規定的緊固程度。
- 轉角法檢驗(如果適用)
- 操作原理:根據螺栓的規格和設計要求,確定螺栓在擰緊過程中的轉角范圍。在初擰之后,通過測量螺栓在進一步擰緊過程中的轉角來間接判斷扭矩是否符合要求。例如,對于某些鋼結構螺栓,規定初擰后再旋轉一定角度(如90°或120°等)達到終擰要求,通過精確測量這個轉角來確保扭矩的準確性。
四、檢測結果的判定
- 合格判定
- 如果測量得到的扭矩值在設計要求的扭矩值范圍內(考慮到允許的誤差范圍,如上述提到的扭矩扳手精度誤差在3%以內等因素),則可判定該螺栓的扭矩合格。例如,設計要求螺栓扭矩為100N·m,考慮3%的誤差,那么97N·m到103N·m之間的測量值可視為合格。
- 不合格判定及處理
- 重新擰緊:如果測量的扭矩值低于合格范圍,在允許的情況下,可以重新擰緊螺栓直至達到合格的扭矩值,但需要注意操作過程要符合規范要求,避免過度擰緊造成螺栓損傷。
- 更換螺栓:如果螺栓扭矩值過高,超過了允許范圍,或者螺栓出現裂紋、變形等損壞情況,可能需要更換螺栓,并重新進行安裝和扭矩檢測。
五、影響鋼結構螺栓扭矩檢查結果的因素
- 摩擦系數的影響
- 鋼結構高強螺栓連接摩擦面必須符合設計要求,摩擦系數必須達到設計要求。摩擦系數的大小會影響螺栓在擰緊過程中所需的扭矩值。例如,摩擦系數過大時,在相同的預緊力要求下,需要更大的扭矩來擰緊螺栓;反之,摩擦系數較小時,所需扭矩也會相應減小。如果摩擦面處理不當,如表面粗糙度不符合要求、存在油污或雜質等,都會使實際的摩擦系數與設計值產生偏差,從而影響扭矩檢查結果。
- 螺栓自身特性的影響
- 螺栓的規格和等級:不同規格(如M16、M20等)和等級(如8.8級、10.9級)的螺栓,其力學性能和設計要求的扭矩值不同。例如,10.9級的螺栓相比8.8級的螺栓,由于其抗拉強度更高,在相同連接要求下可能需要更大的扭矩值來保證連接的可靠性。
- 螺栓的質量差異:如果螺栓在生產過程中存在質量問題,如螺紋加工精度不足、材料不均勻等,也會對扭矩檢查結果產生影響。質量不佳的螺栓可能在擰緊過程中出現扭矩異常波動或者無法達到設計要求的扭矩值。
- 施工工藝的影響
- 擰緊順序:在鋼結構螺栓連接施工中,擰緊順序不合理會導致螺栓受力不均勻,進而影響扭矩檢查結果。例如,對于多個螺栓連接的節點,如果不按照對稱、從中間向四周等合理順序擰緊螺栓,可能會使先擰緊的螺栓承受額外的力,從而使這些螺栓的扭矩值與設計值產生偏差。
- 初擰和終擰的間隔時間:高強螺栓連接副施工終擰扭矩檢驗應在施擰1h后,48h內完成。如果初擰和終擰的間隔時間不符合要求,例如間隔時間過長,可能會由于結構變形、應力松弛等原因導致螺栓扭矩值發生變化,影響最終的檢測結果。
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