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钢结构螺栓连接扭矩系数怎么测?
发布:百检网         阅读:0         日期:2025-06-10

一、扭矩系数的核心意义与标准要求

扭矩系数(K)是高强度螺栓连接副的关键参数,反映扭矩(T)与预紧力(F)的关系:K=T/(F×d),其中 d 为螺栓公称直径。GB/T 1231-2020 规定,10.9 级螺栓扭矩系数平均值应在 0.110-0.150 之间,标准偏差≤0.010。

二、检测设备与原理

  1. 专用设备:扭矩 - 轴力试验机

    • 设备组成:包括轴力传感器(精度 ±1% F.S)、扭矩传感器(精度 ±0.5% F.S)、数据采集系统。

    • 工作原理:对螺栓施加扭矩,同步测量轴力与扭矩值,计算 K 值(公式:K=T/(F×d×10^-3),单位 N・m)。

  2. 辅助工具

    • 手动扭矩扳手(校验周期≤6 个月):用于现场初拧扭矩控制,精度 ±5%。

    • 标定试板:厚度≥1.5d 的钢板,表面粗糙度 Ra≤12.5μm,模拟实际连接工况。

三、检测流程与操作要点

  1. 抽样规则(GB/T 1231-2020)

    • 同批螺栓(同规格、同批号、同炉号)每 3000 套抽取 1 组(8 套连接副),不足 3000 套按 1 组计。

    • 试样需在出厂后 3 个月内检测,避免存放时间过长导致表面氧化影响摩擦系数。

  2. 检测步骤

    • 安装试件:将螺栓、螺母、垫圈按施工状态安装在标定试板上,螺纹涂少量润滑油(按设计要求)。

    • 预加载:以 20%-30% 的设计扭矩预拧,消除螺纹间隙,记录初始轴力(应≤10kN)。

    • 正式检测:以 5-10N・m/s 的速率施加扭矩至设计值(如 M20 螺栓设计扭矩 500N・m),同步采集轴力与扭矩数据。

    • 数据处理:每组 8 个试件的 K 值需全部满足 0.110-0.150,且平均值与标准偏差符合要求,否则判定该批不合格。

四、百检检测服务优势

  1. 高精度检测能力
    百检合作实验室配备德国 Zwick Roell 扭矩 - 轴力试验机,分辨率达 0.1N・m,轴力测量精度 ±0.5%,可检测 M12-M100 全规格螺栓。针对超大规格螺栓(如 M64 以上),提供定制化工装夹具设计。

  2. 快速检测通道
    常规检测周期 3 个工作日,加急订单可实现 24 小时出报告。检测费用低于行业平均水平 20%(如 M20 螺栓组检测费用约 800 元 / 组),包含扭矩系数、楔负载、拉力荷载全项目检测。

  3. 检测数据追溯
    每个试件配备唯一二维码标签,记录检测时间、设备编号、操作人员等信息。检测过程视频存档 2 年,支持客户随时调阅原始数据与试验录像。

五、常见问题与解决措施

Q:扭矩系数超标是什么原因?
A:可能原因包括:①螺栓表面润滑不足(K 值偏大);②螺纹精度超差(GB/T 196-2023 规定中径公差 6g/6H);③试板表面粗糙度不符合要求(Ra>12.5μm 时 K 值波动增大)。建议施工前抽检润滑脂附着量(应≥0.2g/m²),并核对螺纹量规检测报告。


Q:现场如何应用检测结果?
A:根据检测得到的平均 K 值,计算施工扭矩(T=K×F×d)。例如,设计预紧力 155kN、M20 螺栓(d=20mm),若 K=0.13,则施工扭矩 T=0.13×155000×0.02=403N・m,现场按 ±10% 波动控制。


关键词:    钢结构螺栓扭矩系数

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