一、连接副类型与应用场景
高强度螺栓连接副分为摩擦型与承压型两类。摩擦型通过预紧力使接触面产生摩擦力传递载荷,适用于动载荷或需控制变形的场景(如主梁与端梁连接),其抗滑移系数需≥0.4(喷砂处理后)。承压型允许接触面滑移,通过螺栓杆抗剪和孔壁承压传力,适用于非抗震、轻载工况,但变形较大。
二、材料与性能匹配
螺栓材料:主流采用 20MnTiB 或 35VB 合金结构钢,经淬火 + 回火处理,强度等级达 10.9 级(抗拉强度≥1040MPa),配套螺母为 10H 级(硬度 HRC30-40),垫圈硬度 35-45HRC。
表面处理:热镀锌(锌层 85-100μm)或磷化处理,盐雾试验≥3000 小时,防止腐蚀导致预紧力损失。
三、紧固工艺与控制要点
预紧力控制:
扭矩法:使用扭矩扳手按设计值(如 M24 螺栓预紧力 250kN)分初拧(60%-80%)和终拧两步完成,扭矩系数需在 0.11-0.15 范围内,每批抽检 8 套。
转角法:初拧**设定扭矩后,终拧旋转角度 90°-120°,适用于大六角头螺栓。
液压拉伸器:直接施加轴向拉力,精度 ±2%,用于超大规格螺栓(如 M30 以上)。
安装要求:
螺栓需自由穿入孔内,严禁气割扩孔,孔径比螺栓直径大 1.5-2mm(摩擦型)或 1-1.5mm(承压型)。
螺母带圆台面一侧朝向垫圈倒角面,螺栓头下垫圈倒角朝螺栓头,严禁使用弹簧垫圈。
四、验收标准与检测
抗滑移试验:每 2000 吨钢结构为一批,每组 3 个试件,加载**设计荷载的 1.25 倍,滑移量≤0.1mm 为合格。
楔负载试验:螺栓实物需承受额定拉力,断裂位置应在螺纹部分或杆部,不得在头部或螺纹收尾处。
扭矩系数复检:每批抽检 8 套,平均值应在 0.11-0.15,变异系数≤0.077,保证期 6 个月。
五、制造与维护关键
摩擦面处理:采用喷砂或抛丸工艺(Sa2.5 级),粗糙度 50-75μm,安装前用丙酮清洁,严禁涂装或沾染油污。
安装精度:螺栓拧紧后外露 2-3 扣螺纹,采用色标标记防止漏拧,终拧后 24 小时内完成抗滑移检测。
维护要点:每年用超声波测厚仪监测螺栓杆径,磨损量>5% 需更换;每季度检查螺母松动量(塞尺检测≤0.1mm)。