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「规范天天讲」起重篇第2期:起重机械高强螺栓连接安全规定

架桥机高强螺栓规范 架桥机 2022-03-17 15:22

标准规范天天讲

第002期(总002期)

一、条文解读

《起重机械安全规程第 1部分:总则》

3.4.1高强度螺栓连接的设计施工及验收应符合JGJ82的规定。

条文释疑:JGJ82指的是《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011),原住建部标准。

3.4.2高强度螺栓连接处构件接触面应按设计要求作相应处理,应保持干燥、整洁,不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等,除设计要求外接触面不应涂漆。

条文释义:《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011中的强条6.2.6条也有类似的要求“高强度螺栓连接处的钢板表面处理方法及除锈等级应符合设计要求。连接处的钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污。经处理后的摩擦型高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数应符合设计要求。”由于钢板表面不平整,有焊接飞溅、毛刺等将会使钢板不密贴,影响高强度螺栓连接的受力性能,另外,板面上的油污将大幅度降低摩擦面的抗滑移系数,因此表面不得有油污。表面处理方法的不同,直径影响摩擦面的康滑移系数的取值,设计图中要求的处理方法决定了抗滑移系数值的大小,故加工中必须与设计要求-致。

3.4.3高强度螺栓应按起重机械安装说明书的要求,用扭矩扳手或专用工具拧紧。连接副的施拧顺序和初拧、复拧扭矩应符合设计要求和JGJ 82的规定。扭矩扳手应定期标定并应有标定记录。高强度螺栓应有拧紧施工记录。

条文解释:高强度螺栓连接副指的是高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。“大六角头高强度螺栓连接副”由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成。扭剪型高强度螺栓连接副”由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。

力矩扳手又叫扭矩扳手、扭矩可调扳手,是扳手的一种。

二、常见隐患

1.高强度螺栓重复使用

《建设机械与设备高强度紧固件技术条件》JG/T5057.40-1995规定:“高强度螺栓、螺母,使用后拆卸下再次使用,一般不得超过两次。且拆下的螺栓、螺母必须无任何损伤、变形、滑牙、缺牙、锈蚀、螺纹粗糙度变化较大等现象。否则应禁止再用于受力构件的连接。”

高强度螺栓连接,是通过对螺栓本身施加很大的预紧力而使连接件间产生的摩擦力来传递外力的,这种情况下高强度螺栓受力较大。因此,高强度螺栓一般是不允许重复使用的,只有在螺栓、螺母无任何损伤、变形、滑牙、缺牙、锈蚀、螺纹粗糙度变化较大等现象的情况下才允许使用,但不得超过两次。然而塔式起重机在实际使用过程中却普遍存在设备从购置使用以来,其高强度螺栓一直被多次重复使用现象,使高强度螺栓失去了它应有的功效。

2.在安装高强度螺栓时,使用普通扳手进行安装

安装单位在安装过程中基本使用普通扳手进行安装,很少采用专用的力矩扳手,从而造成预紧力不够及各连接螺栓的预紧力不一致现象。

3.采用无性能等级标记的不合格螺栓

JG/T5057.40-1995《建筑机械与设备高强度紧固件技术要求》规定:高强度螺栓头部的顶面或侧面,应打上性能等级及制造厂标记。并应有质保书与合格证,质保书内容包括:规格、数量;性能等级;材料、炉号、化学成分;机械性能测试数据;检验日期。笔者在检验过程中发现部分塔机的高强度连接螺栓没有性能等级及制造厂标记。这些不合格螺栓的使用给起重机的安全造成严重隐患。

4.螺栓、连接板污损

螺栓与连接板接触面的抗滑移系数是影响螺栓承载力的重要参数,而抗滑移系数是由试验确定,但在钢结构现场施工中,螺栓、连接板等构件往往会在运输、装卸、保管的过程中,表面被油污、杂物等污染,使材料抗滑移性能下降,降低了螺栓的承载能力。

6.螺栓施拧顺序错误

高强螺栓应按一定的顺序进行施拧,错误的施拧顺序会使连接板受力不均衡,出现局部微小的形变,最终导致连接板层贴合不紧密。而在施拧的过程中,初拧扭矩过大或过小,甚至不经初拧直接终拧,也会导致连接板产生微小形变,最终导致节点的承载力下降。对于单个节点上的高强螺栓群连接副拧紧,应分初拧和终拧两个步骤。同时,应按一定的顺序施拧,施拧顺序的原则应按先中间后向外的顺序拧紧。如此顺序施拧,可以保证被连接构件与连接板充分接触,充分发挥摩擦面的抗滑移作用。

7.连接板间存在间隙

板厚公差、制造偏差、安装偏差以及连接板表面的毛刺等都会使摩擦面间产生一定的间隙,这使得有间隙一侧的部分螺栓紧固力会以剪力形式通过连接板传向较厚一侧,导致该部位摩擦面间的正压力减小,摩擦承载力降低。因此,国家现行相关规范规定:①当间隙小于1 mm时,不予处理;②当间隙在1~3 mm时,将厚板一侧削成1∶10缓坡,使间隙小于1 mm;③当间隙大于3 mm时,应加厚度不小于3 mm的垫板,但最多不超过3层,并采用与构件相同的处理方法对垫板材质和摩擦面进行处理。

8.震动影响

在配备有吊车的钢结构车间中,吊车反复移动所产生的动荷载,会使节点处的螺栓自身产生振动,影响螺栓的拧紧效果。螺栓自振动基本为两个方向,轴向振动和径向振动。随着振动能量和次数的增加,螺栓会出现微小的变形,造成应力松弛,使螺栓预紧力减小,节点螺栓发生松动,但螺栓预紧力不会因振动而无限减小,而是减小至一定程度则趋于稳定。

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