第六章美标钢结构螺栓连接副教材Word文档下载推荐.docx

第六章美标钢结构螺栓连接副教材Word文档下载推荐.docx

《第六章美标钢结构螺栓连接副教材Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章美标钢结构螺栓连接副教材Word文档下载推荐.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ASTMF2280

钢热处理、控制抗拉强度最小150ksi的扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫圈连接副

6.1　ASTMA325-2010《钢结构螺栓连接副热处理抗拉强度120/105ksi》

　　6.1.1　ASTMA325M-2009《最小抗拉强度830MPa的热处理米制钢结构钢螺栓》

　　标准规定了2个等级的螺栓：

1型和3型，其抗拉强度均为826MPa，相当于8.8级。

　　1型—用中碳钢制造；

　　2型—用低碳马氏体钢制造（已于1991年11月取消）；

　　3型—用耐大气腐蚀钢制造。

　　A325大六角头螺栓、螺母、垫片的尺寸标准按ASMEB18.2.6-2011年《用于结构应用的紧固件》标准（螺纹长度较普通大六角螺栓要短些），配A194或A563标准的大六角螺母。

　　A325M米制结构钢螺栓、螺母、垫片的尺寸标准按ASMEB18.2.3.7M《用于结构应用的米制紧固件》标准，配A563M标准的大六角螺母，见表61和表62。

表61　A325/A325M螺栓与螺母性能等级匹配表

A325/A325M螺栓

螺母

表面处理

等级

表面

标准

1型

无涂层

A563/A563M

C、C3、D、DH、DH3/8S

A194

2H

涂层F11363级

DH/10S

涂层F11365级

3型

无镀层

C3、DH3/8S3

表62　A325/A325M螺栓机械性能要求

等　级

规格

抗拉强度MPamin

屈服强度MPamin

硬度

标志

A325（英寸）

1/2～1

827

586

C25～34

A325

11/8～11/2

724

510

C19～30

A325M（米制）

M16～M36

830～1030

600

C23～34

A325M8S

　　　A325钢结构螺栓的机械性能测试应按ASTMF606/606M《外螺纹、内螺纹紧固件、垫圈和铆钉的机械性能的测试方法》标准规定的方法进行。

拉力试验用螺栓实物进行试验，并应满足规定的强度（不低于）826MPa；

其破环的部位应发生在螺栓杆部或螺纹部位，而头下结合处应无任何破坏痕迹。

其中，保证载荷试验不是强制性的。

硬度试验测定的数值应在规定的范围之内。

　　表面热镀锌可按ASTMF2329《紧固件热镀锌》或达克罗处理按ASTMF1136《紧固件用铬/锌防蚀镀层》执行。

　　热镀锌螺栓／螺母组件必须进行旋转能力试验。

试验前先在螺母上涂润滑剂，将镀锌螺栓放在轴力扭矩测试仪器中，和相配的垫圈、螺母装配在一起，至少留出3～5牙螺纹，先预加10%载荷的力，然后施加不少于90％的保证载荷的轴力，此时按标准规定的不同长度扭转螺母相应的300°

～420°

，见表63；

在扭转螺母的过程中，螺栓不得转动。

经过以上扭转能力试验后，检查应无破坏迹象。

表63　热镀锌螺栓旋转角度

螺栓长度

螺母旋转角

≤4倍直径

240°

≥4倍直径≤8倍直径

360°

≥8倍直径

420°

　　破坏定义：

　　a.旋转螺母到规定的角度时，螺母不能拆下；

　　b.用肉眼检查，发现螺纹有剪切破环；

　　c.螺栓扭曲破坏。

　　如有以上现象之一，均应认为是旋转能力不合格。

　　钢结构螺栓机械性检验标准见表64。

表64　钢结构螺栓机械性检验标准

项目

检验标准

ASTMF1470

抗拉强度

保证载荷

旋转试验

镀层厚度、重量

表面缺陷

ASTMF788/788M

尺寸

ASMEB18.2.6

螺纹

　　标志

　6.1.2　ASTMA490-2011《钢结构用高强度螺栓连接副》

　　ASTMA490M-2011《10.9和10.9.3级高强度合金结构钢米制高强度螺栓》

1型和3型，其抗拉强度均为1033MPa。

　　1型―用合金钢制造；

　　2型―于2002年已取消；

　　3型―用耐大气腐蚀的钢制造（材料按ASTMA588／A588M、A242和A709标准选用）。

　　A490是钢结构大六角头螺栓，需配A194或A563标准的大六角螺母，见表65~表66。

表65　A490/A490M螺栓与螺母性能等级匹配表

A490/A490M螺栓

A563

DH、DH3

A563M

10S

DH3/10S3

表66　A490/A490M 

螺栓机械性能

抗拉强度MPa

屈服强度MPa

A490（英寸）

1/2～11/2

1034～1172

586min

C33～38

A490

A490M（米制）

1040～1210

600min

A490M10S

　　A490钢结构用螺栓的机械性能测试应按ASTM　F606M规定的方法进行。

拉力试验用螺栓实物进行试验，并应满足规定的强度在1034~1172MPa之间；

其断裂部位应发生在螺栓杆部或螺纹部位，而头下结合处应无任何破坏痕迹。

同时还应做机加工标样试验，当机加工试验与实物试验有矛盾时，以实物试验为仲载试验。

其中，保证载荷不是强制性的。

　　A490钢结构用螺栓应进行表面磁粉探伤，以检查表面纵向和横向裂缝。

从一个批量中随机抽取一个样品，进行磁粉探伤试验，检查表面应无任何纵向和横向裂缝。

　　英制A490钢结构螺栓、螺母、垫圈的尺寸标准见ASMEB18.2.6-2007。

　　米制A490M钢结构螺栓、螺母、垫圈的尺寸标准见ASMEB18.2.3.7M。

　　6.1.3　美标扭剪型高强度螺栓

　　美标扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫圈连接副有二个标准。

　　ASTMF1852-2011《钢热处理、控制抗拉强度最小120/105ksi的扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫圈连接副》

　　ASTMF2280-2011《钢热处理、控制抗拉强度最小150ksi的扭剪型钢结构螺栓、螺母和垫圈连接副》

　　6.1.3.1　工作原理

　　扭剪型高强度螺栓连接付是通过其螺栓端部的突出的梅花头，承受旋转螺母时产生的扭矩反力，持续紧固直到梅花头勾槽处断裂，也就是说通过断裂扭矩来控制紧固轴力（见图24）。

因此紧固件轴力的稳定是通过控制机械性能和梅花勾槽的尺寸精度，配套件的表面润滑状态却占有主导的因素，试验的环境温度也是一项不可忽视的问题。

　　为确保剪切轴力符合标准规定的要求，需具备如下条件：

　　1、机械性能。

　　2、作业环境和温度。

　　3、梅花头勾槽精度。

　　4、螺栓、垫圈不发生共转。

　　5、适当的表面润滑处理。

　　扭剪型螺栓形式尺寸见图25，由于ASTMF1852标准版本不同，梅花齿有12齿和16齿之分。

　　6.1.3.2　螺栓组件匹配

　　因扭剪型高强度螺栓连接付具有良好的机械性能，使用方便和装配轴力可靠性高。

　　组件包括一个轴力控制的有花键端螺栓、相配合螺母（ASTMA1942H）和钢淬硬垫圈（ASTMF436）组成，见表67~表68。

表67　F1852螺栓与螺母性能等级匹配表

F1852螺栓

垫圈

DH、C

F436

（A194）

机械镀锌

DH

DH3、C3

表68　F1852螺栓机械性能

F1852

　　6.1.3.3　试验和要求

　　①制造者应根据标准规定的批质量要求，在出运前对单一批和组合批进行检验。

如果供货的单一批不是供货者生产，那么要进行全部检查确保合格。

　　②批的控制——每一批的制造、加工、材料、炉号，装运，生产者都要作好批的过程记录和批的标识。

　　③机械性能、化学成份的抽样方案按ASTMF1470标准要求进行，紧固轴力是检查水平C。

　　④F1852钢结构扭剪型螺栓的机械性能测试应按ASTM　F606规定的方法进行。

拉力试验用螺栓实物进行，并应满足规定的强度（不低于）826MPa；

　　⑤螺栓-螺母组件必须进行轴力试验。

（试验温度为10℃～32℃）

　　将螺栓组件放在轴力测试仪器中，和相配垫圈、螺母装配在一起，至少留出3～5牙螺纹，先通过扳手施加扭矩所产生的轴力（约10%保证载荷）。

再用电动装配工具锁住梅花键进一步施拧螺母，此时试验的垫圈和螺栓不得转动，持续拧紧直至梅花头与螺栓在沟槽处断裂。

此时产生的扭紧轴力要满足表69要求。

表69　F1852螺栓紧固轴力试验

紧固轴力 

磅（kN）

0.5000-13UNC

13000（57.78）

0.6250-11UNC

20000（88.91）

0.750-10UNC

29000（128.91）

0.8750-9UNC

41000（182.20）

1.000-8UNC

54000（240.00）

1.125-7UNC

59000（262.27）

　　破坏迹象定义为：

　　a.施加规定的轴力偏低或偏高，花键没有断裂；

　　c.试验紧固轴力到时螺栓断裂应发生在花键沟槽处，而不是螺纹或其它部位。

　　6.1.3.4　标志

　　1型螺栓在头部标志“A325TC”，包括三条相隔120°

的半径线和制造者标志。

　　3型螺栓在头部标志“A325TC”，并在“A325TC”下加一条横线和制造者标志。

　6.1.4　ASTMF2280-2011《钢热处理、控制抗拉强度最小1