紧固件螺栓规格对照
介绍普通螺栓、高强螺栓和膨胀螺栓的直径系列、长度规格、强度等级与施工扭矩参数的现场对照方法。
螺栓连接是钢结构、设备安装和幕墙工程中最常用的紧固方式。GB/T 5782—2016《六角头螺栓》和GB 50017—2017《钢结构设计标准》对不同类型螺栓的规格、强度等级和施工要求有严格规定。螺栓选型错误或紧固扭矩不足会导致连接失效,引发结构安全事故。
普通螺栓规格系列
普通螺栓按直径分为M6、M8、M10、M12、M14、M16、M18、M20、M22、M24、M27、M30、M33、M36、M39、M42、M48、M56、M64共19个规格。常用规格为M12~M24。螺栓公称长度从12mm到500mm,长度系列按GB/T 3106规定选取。螺纹螺距分为粗牙和细牙,粗牙螺距为默认规格。
螺栓强度等级
普通螺栓强度等级用小数点前数字表示抗拉强度下限的1/100(MPa),小数点后数字表示屈服比(屈服强度/抗拉强度)。常用等级:4.6级(抗拉400MPa、屈服240MPa)、5.6级(抗拉500MPa、屈服300MPa)、8.8级(抗拉800MPa、屈服640MPa)。钢结构连接宜采用4.6级和4.8级,重要连接采用8.8级。
高强度螺栓连接副
高强度螺栓分为大六角头型和扭剪型两种。大六角头型(GB/T 1228—2006)强度等级为8.8级和10.9级(抗拉1000MPa、屈服900MPa)。扭剪型(GB/T 3632—2008)只有10.9级。高强螺栓规格从M12到M30,常用规格M20、M22、M24。
施工扭矩参数
高强螺栓连接分为摩擦型和承压型。摩擦型连接按设计预拉力施加扭矩:M20(10.9级)设计预拉力170kN,施工扭矩约450N·m;M22预拉力210kN,扭矩约610N·m;M24预拉力250kN,扭矩约790N·m。大六角头螺栓采用扭矩法,使用扭矩扳手按初拧(50%终拧扭矩)和终拧两步完成。扭剪型螺栓用电动扳手拧至梅花头剪断为止。
高强螺栓连接副组成
每一套高强螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈(一个用于螺栓头侧、一个用于螺母侧)。摩擦面应做喷砂或抛丸处理,摩擦系数≥0.35。扭矩系数应在0.110~0.150范围内,变异系数≤0.10。同一批次螺栓扭矩系数平均值偏差≤0.010。
膨胀螺栓与化学锚栓
膨胀螺栓(金属锚栓)适用于混凝土基材:M8钻孔直径Φ10、埋深≥40mm、设计拉力约2.5kN;M10钻孔Φ12、埋深≥50mm、拉力约4.5kN;M12钻孔Φ14、埋深≥60mm、拉力约7.0kN。膨胀螺栓不得用于承受动载荷或地震作用的连接。
化学锚栓由锚固胶和螺杆组成,通过粘结力将螺杆锚固于混凝土中。常用规格M12M24,锚固深度≥810倍螺杆直径。施工温度5℃40℃,凝胶时间(23℃)约515min,固化时间约30~60min。化学锚栓抗拉和抗剪承载力均优于同直径膨胀螺栓,可用于重要结构连接。
螺栓验收要点
进场验收检查:螺栓规格和长度与设计一致;强度等级标识清晰(8.8级螺栓头部标”8.8”,10.9级标”10.9”);外观无裂纹、锈蚀和螺纹损伤。高强螺栓连接副还需提供扭矩系数复检报告和抗滑移系数试验报告。螺栓验收可配合材料进场验收记录,钢结构连接可参考钢结构验收规范。