2025/10/13 09/11/43您好!关于钢结构井道(通常指电梯井道、设备井道等)的螺栓紧固扭矩,这是一个非常重要且专业的问题。核心要点是:没有一成不变的标准扭矩值,必须依据设计文件和相关规范来确定。
以下我将为您详细解释其背后的原理、参考标准、影响因素以及正确的操作流程。
一、核心原则:以设计文件为准
在任何钢结构工程项目中,螺栓的最终紧固扭矩值首先必须遵循设计图纸或技术规格书中的明确规定。设计师会根据结构的重要性、受力状态、螺栓的等级和规格等因素,计算出所需的预紧力,并换算成施工扭矩。
如果设计文件没有明确规定,则需要根据以下国家和行业标准进行计算和选取。
二、主要参考标准与规范
在中国,钢结构螺栓连接主要遵循以下标准:
- GB 50017《钢结构设计标准》:提供了钢结构设计的基本原则和要求。
- GB 50205《钢结构工程施工质量验收规范》:这是施工和验收的核心标准。其中明确规定了高强度螺栓连接副的施工扭矩要求和检验方法。
- JGJ 82《钢结构高强度螺栓连接技术规程》:对高强度螺栓的连接设计、施工与验收进行了详细规定。
三、螺栓类型与扭矩影响因素
钢结构井道常用的螺栓主要分为两类,它们的扭矩控制方法有所不同:
1 普通螺栓(C级螺栓)
通常为48级、68级等。其紧固主要依靠螺栓杆的抗剪能力和孔壁的承压能力,对预紧力要求不高。
- 扭矩值确定:通常由施工经验决定,或者参考螺栓制造商提供的推荐扭矩表。扭矩的主要目的是保证螺栓不松动,而非建立很高的预紧力。
- 参考公式:
T = K * d * P
- T: 施工扭矩(N·m)
- K: 扭矩系数(这是一个关键且易变的参数,通常由螺栓供应商通过试验提供,一般范围在011~015之间)
- d: 螺栓公称直径(mm)
- P: 螺栓预拉力(kN),由设计文件给出。
2 高强度螺栓(关键部位使用)
这是钢结构井道关键受力部位(如主梁、柱连接)最常用的螺栓,如88级、109级。其连接依靠螺栓被紧固后产生的巨大夹紧力(预拉力)使连接件间产生摩擦力来传递力。
- 扭矩值确定:必须严格按照设计计算值施工。施工分为初拧和终拧两个步骤。
- 初拧:通常为终拧扭矩的50%~70%,目的是消除板层之间的间隙,使其紧密贴合。
- 终拧:达到设计要求的最终扭矩值,建立规定的预拉力。
- 扭矩检查:高强度螺栓终拧后,必须进行检查。常用方法有:
- 扭矩法:使用经过校准的扭矩扳手,将终拧扭矩的90%~110%作为检查扭矩,拧动螺母,如果转动角度很小,则合格。
- 转角法:主要用于大六角头高强度螺栓。
- 扭剪型螺栓尾部梅花头拧断法:对于扭剪型高强度螺栓,当尾部梅花头被拧断时,即表示达到了所需的预拉力,这是最直观的检查方法。
四、参考扭矩值范围(仅供参考,严禁直接套用!)
警告:以下数值仅为基于常见情况的估算示例,绝对不能替代设计文件或现场试验数据。 实际扭矩系数K的波动对最终扭矩影响巨大。
假设扭矩系数 K = 012 ~ 015,预拉力P参考标准值进行估算:
螺栓性能等级 |
螺栓规格 (直径) |
参考扭矩值范围 (N·m) |
备注 |
88级 |
M16 |
200 ~ 300 |
用于一般受力部位 |
88级 |
M20 |
400 ~ 550 |
用于一般受力部位 |
109级 |
M16 |
300 ~ 400 |
用于关键受力部位 |
109级 |
M20 |
550 ~ 750 |
用于关键受力部位 |
109级 |
M24 |
950 ~ 1300 |
用于关键受力部位 |
再次强调: 上表仅为粗略估算,实际值必须根据设计要求和现场使用的螺栓批次确定的扭矩系数进行计算。
五、正确的操作流程总结
- 查阅设计文件:首先确认图纸或技术说明中对螺栓等级、规格、预拉力或扭矩值的要求。
- 核对产品标准:确保采购的螺栓、螺母、垫圈(合称连接副)是同一批次生产,并有出厂合格证和扭矩系数检验报告。
- 进行扭矩系数复验:根据GB 50205规范,对于高强度螺栓连接副,需要在施工现场见证取样,送有资质的实验室进行扭矩系数复验,以确定实际的K值。
- 计算施工扭矩:根据设计要求的预拉力P和复验得到的扭矩系数K,使用公式
T = K * d * P
计算出精确的施工扭矩值。
- 使用校准工具:使用经过计量校准的扭矩扳手进行紧固。
- 规范施工:按照初拧、终拧的顺序操作,对于大型节点,应遵循从中心向四周扩散的紧固顺序。
- 严格质量验收:终拧完成后,按规定比例进行扭矩抽查,确保连接质量。
结论
钢结构井道螺栓的紧固扭矩是一个严肃的技术参数,直接关系到结构的安全。 切勿凭经验猜测或随意设定。务必遵循“设计为准、规范为据、试验验证”的原则,确保每一个连接点的安全可靠。
如果您无法找到设计文件,强烈建议咨询该项目的结构工程师或专业的钢结构施工单位。
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