DB37/T 5195-2021 钢结构螺纹锚固单边螺栓连接技术规程.pdf

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标准类别:建筑工业标准
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DB37/T 5195-2021 钢结构螺纹锚固单边螺栓连接技术规程.pdf

1为了便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程 度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件可以这样做的,采用“可” 2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为 “应符合……规定”或“应按…………执行”。

1 《建筑结构荷载规范》GB50009 2 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068 3 《钢结构设计标准》GB50017 4 《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205 5 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300 6 《建筑抗震设计规范》GB50011 7 《钢结构焊接规范》GB50661 8 《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228 9 《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230 10 《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技 条件》 GB/T 1231 11 《普通螺纹基本尺寸》GB/T196 12 《普通螺纹公差》GB/T197 13 《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1 14 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82

1 《建筑结构荷载规范》GB50009 2 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068 3 《钢结构设计标准》GB50017 4 《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205 5 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300 6 《建筑抗震设计规范》GB50011 7 《钢结构焊接规范》GB50661 8 《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228 9 《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230 10 《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技 条件》 GB/T 1231 11 《普通螺纹基本尺寸》GB/T196 12 《普通螺纹公差》GB/T197 13 《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1 14 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82

钢结构螺纹锚固单边螺栓

大理石施工工艺DB37/T51952021 条文说明

《钢结构螺纹锚固单边螺栓连接技术规程》DB37/T5195一 2021经山东省住房和城乡建设厅、山东省市场监督管理局2021 年8月10日以第32号公告批准、发布。 本规程编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了 我国工程建设和实践经验,同时参考有关国际标准和国内外先进 标准,各参加单位进行了验证研究,为本规程编制提供了极有价 值的资料。 为了便于厂大设计、施工、检测、加固等单位有关人员在使 用标准时正确理解和执行条文规定,编制组按章、节、条顺序编 制了本规程的条文说明,对条文规定的自的、依据以及执行中需 住意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正 文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的 参考。

2 术语和符号 61 2.1 术语 61 3 基本规定· 63 3. 1 一般规定 63 3. 2 材料与设计指标 63 4 计算与构造 65 4. 1 摩擦型连接 65 4. 2 承压型连接 66 4. 3 连接构造 66 5 连接节点设计.. 70 5. 2 梁柱端板连接计算 70 5. 3 拼接接头计算 71 6 施工 73 6. 1 连接构件的制作 73 6. 2 储运和保管 76 6. 3 安装 77 / 验收 79 7. 1 一般规定 79 7. 3 内螺纹螺栓孔 79

2.1.1本规程中所述螺纹锚固单边螺栓连接,是指禾

1.1本规程中所述螺纹锚固单边螺栓连接,是指利用螺栓

1.1本规程中所述螺纹锚固单边螺栓连接,是指利用螺栓, 的螺纹取代螺母,锚固螺杆的螺栓连接。带有螺纹的螺栓孔 括通孔和盲孔两种形式(图1)。

图1螺纹锚固单边螺栓连接示意

1一单边螺栓;2一高强度垫圈;

1一单边螺栓:2一高强度垫圈:

3一光圆孔连接板:4一螺纹孔连接板

2.1.3与高强度螺栓连接副不同,单边螺栓连接副不包合 度螺母。

2.1.4为提高开设有内螺纹螺栓孔连接板的刚度或者增加螺纹

固长度,在连接板内侧设置的加强板件,如图2所示。

:2一光圆孔连接板:3一螺纹孔连接板:

3.1.2荷载效应的组合原则是根据《建筑结构荷载规范》 GB50009的规定,并结合了钢结构的特点。对荷载效应的偶然组 合,《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068只作了原则性的 现定,具体的设计表达式及各种系数应符合专门规范的有关规 定。对于正常使用极限状态,钢结构一般只考虑荷载效应的标准 组合,当有可靠依据和实践经验时,亦可考虑荷载效应的频遇 组合。

3.1.6因承压型连接允许接头滑移,并有较大变形,

力荷载的结构以及接头变形会引起结构内力和结构刚度有较 化的敏感构件,不应采用承压型连接。

3.2.1当设计采用性能等级8.8s和10.9s进口大六角头螺栓连

3.2.1当设计采用性能等级8.8s和10.9s进口大六角头螺栓连 接副时,其材质、性能等应符合相应产品标准的规定。设计计算 参数的取值应有可靠依据,

3.2.2当设计采用其他钢号的连接材料时,承压强度取

2.2当设计采用其他钢号的连接材料时,承压强度取值应 靠依据。

3.2.3螺栓连接摩擦面抗滑移系类

备及技术条件上的差异,慎重确定摩擦面抗滑移系数,以保证连 接的安全度。 砂应优先使用石英砂:其次为铸钢砂:普通的河砂能够起 到除锈的目的,但对提高摩擦面抗滑移系数效果不理想。 丸(或称抛丸)是钢材表面处理常用的方法,其除锈的 效果较好,但对满足高摩擦面抗滑移系数的要求有一定的难度 对于不同抗滑移系数要求的摩擦面处理,所使用的磨料(主要是 钢丸)成分要求不同。例如,在钢丸中加人部分钢丝切丸或破碎 钢丸,以及增加磨料循环使用次数等措施都能改善摩擦面处理效 果。这些工艺措施需要加工厂家多年经验积累和总结。 对于小型工程、加固改造工程以及现场处理,可以采用手工 沙轮打磨的处理方法,此时砂轮打磨的方向应与受力方向垂直 打磨的范围不应小于4倍螺栓直径。手工砂轮打磨处理的摩擦面 抗滑移系数离散相对较大,需要试验确定。 试验结果表明,摩擦面处埋后生成赤锈的表面,其摩擦面抗 骨移系数会有所提高,但安装前应除去浮锈。

3.2.4螺栓预拉力设计值P只与螺栓性能等级有关。

大六角头螺栓时,预拉力设计值P取值应有可靠依据。

4.1.1本条所列单边螺栓受剪承载力计算公式与现行国家标准 《钢结构设计标准》GB50017规定的公式相同。同时,螺纹孔的 螺纹承载力应不小于螺栓预拉力设计值,避免施加预紧力后螺栓 孔内螺纹的破坏,

结构设计标准》GB50017规定的公式相同

结构设计标准》GB50017规定的公式相同

0.9 ×0.9 ×0.9 1. 2

1.5当构件的节点处或拼接接头的一端,螺栓的连接长度 时,螺栓的受力很不均匀,端部的螺栓受力最大,往往首先

大时,螺栓的受力很不均匀,端部的螺栓受力最大,往

坏,并将依次向内逐个破坏。因此规定当>15时,应将承载力 设计值乘以折减系数。

4.2.3按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB5

4.Z.3按照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规 定,公式4.2.3是按承载能力极限状态设计时螺栓达到其受拉极 限承载力。

4.3.1为了防止节点在工作状态下板件上螺栓孔内螺纹先于螺 栓拉断,对板件内最小螺纹锚固长度做出规定。最小螺纹锚固长 度的计算方法如下:

0. 25 ×fb f.

2020;170:106093 4.3.4端板连接节点和拼接节点一般都需要进行加强,在单边 螺栓连接节点中,加强部件不仅对节点进行了加强,也对螺纹锚 固长度!进行了加长,进一步保证了螺纹的承载力。

螺栓连接节点中,加强部件不仅对节点进行了加强,也对螺纹锚 固长度!进行了加长,进一步保证了螺纹的承载力。

4.3.5单边螺栓扭矩系数和

上施工的不确定性以及螺栓延迟断裂问题,单独一个螺栓连 不安全隐患概率要高,一旦出现螺栓断裂,会造成结构的破坏 3.6单边螺栓连接斜面型钢示音加图3所示

4.3.6单边螺栓连接斜面型钢示意

图3单边螺栓连接斜面型钢示意图 1一单边螺栓;2一斜垫圈;3一斜面型钢;4一内螺纹孔连接板

4.3.9单边螺栓的施操作空间,与天六角头高强螺栓相同。 设计人员在布置螺栓时应考虑施工扳手操作空间要求,避免螺栓 净空过小,造成施工困难或仅能采用手工套筒,影响施工质量与 效率。表4.3.9仅为常用扳手的数据,供设计参考,设计可根据

施工单位的专用扳手尺寸来调枣

4.3.11单边螺栓常用的防松方法有三种:机械防松、永久防

和摩擦防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松 称为不可拆卸防松。永久防松措施有螺栓头点焊和螺纹粘合;采 用永久防松措施的螺栓在拆卸时大多要破坏螺纹,无法重复使 用。摩擦防松措施有弹簧垫片防松。机械防松措施有开口销、止 动垫片及串钢丝绳等。机械防松措施效果可靠,重要连接节点应 推荐使用机械防松措施

(b)平齐端板连接简化

5.2.2端板屈服破坏模式是指T形连接发生端板屈服,出现了 4个塑性铰,而螺纹和螺栓没有出现破坏的现象。由于连接节点 中没有螺母,单边螺栓T形莲接在发生端板屈服的破坏模式时, 其塑性铰(屈服线)出现的位置与螺纹孔相切;而传统带有螺 的螺栓T形连接,其塑性铰(屈服线)出现的位置与螺母外 周相切。端板受弯应采取屈服线理论计算,端板屈服线有效长度

5.2.3参照条文说明第5.2.2条。

最远的螺栓排需要具有很好的延性。如果节点并不具有优良的延 性,则必须限制螺栓排的拉力,即任意排螺栓拉力取值与其至钢 梁压翼缘中心的距离的比值均不能超过拉翼缘上排螺栓拉力值与 其至钢梁压翼缘中心的距离的比值。这通常被称为螺栓拉力的 “三角形分布”。

5.3.1单边螺栓全栓拼接接头应采用摩擦型连接,以

单边螺栓全栓拼接接头应采用摩擦型连接,以保证连接

接头的刚度。当拼接接头设计内力明确且不变号时,可根据使用 要求按接头处最大内力设计,其所需接头螺栓数量较少。当构件 按地震组合内力进行设计计算并控制截面选择时,应按现行国家 示准《建筑抗震设计规范》GB50011进行连接螺栓极限承载力 的验算。

5.3.2本条适用于闭口截面构件单边螺栓拼接接头,

处可有弯矩M与剪力偏心弯矩Ve、剪力V和轴力N共同作用 般情况弯矩M为主要内力

5.3.4本条对腹板拼接螺栓的计算只列出按最大内力计算公

5.3.4本条对腹板拼接螺栓的计

当腹板拼接按等强原则计算时,应按与腹板净截面承载力等强计 算。同时,按弹性计算方法要求,可仅对受力较大的角点螺栓1 图5.3.2)处进行验算。一般情况下团口截面构件与支撑构件 的轴力N为主要内力,其腹板的拼接螺栓与拼接板宜按与腹板净 截面承载力等强原则计算。

1.1螺纹是机械零件连接最常见的方法,而螺纹孔加工往 于整个生产过程的未尾,一旦加工不合格,就会导致部件的 或者更麻烦的再加工,因此它对工艺过程提出了更高的要求

1.2攻丝过程中应注意切削液的使用,防止丝锥磨损严重 响攻丝精度

6.1.3当板件较厚时,冲

钢板表面的不平整降低钢结构疲劳强度。随着冲孔设备及加工工 艺的提高,允许板厚小于或等于12mm时可冲孔成型,但对于需 进行疲劳计算的构件连接以及主体结构梁、柱等构件连接不应采 用冲孔成型。孔边的毛刺和飞边将影响摩擦面板层密贴

6.1.4单边螺栓连接中,内螺纹孔的加工质量十分重享

6.1.5当螺栓直径为M22及以下规格时,采用

比螺栓直径大0.3mm的光圆孔量规检查。 6.1.6一般内螺纹检验通常使用螺纹量规进行检验,底孔使用 针式塞规进行检验。 1使用针式塞规对于底孔直径进行检验,可以提高攻丝后 丝孔的质量。底孔直径对攻丝孔有直接影响,底孔尺寸偏大,攻 丝后,丝孔容易滑丝、丝纹不足;底孔尺寸偏小,攻丝后,丝孔

容易丝紧,导致螺栓拧入困难。所以控制好底孔直径是提高丝孔 加工质量的关键。 2目前最有效、最方便的丝孔检验工具为螺纹量规。使用 螺纹量规,可以快速的检验出丝孔是否滑丝、丝紧、漏攻丝等不 良状况,螺纹量规两端分别为通端和止端。使用螺纹量规检验丝 孔时,通端需完全旋入丝孔内,止端旋人丝孔内不可超过2圈, 方可判定该丝孔合格。如不满足以上条件,该丝孔则不合格。对 于盲孔,螺纹量规还可以检验其攻丝深度,螺纹量规旋入盲孔内 的圈数乘以螺距,即为相应盲孔的攻丝深度。 3除以上加工、检验所要求的项目外,生产现场还需要注 意对于物料的存放及标识,对于已加工、未加工产品需要标识清 楚,防止混料,造成产品漏加工。发现异常后需要及时进行追 潮清杏库存杜绝不良品流出

意对于物料的存放及标识,对于已加工、未加工产品需要标识清 楚,防止混料,造成产品漏加工。发现异常后需要及时进行追 溯,清查库存,杜绝不良品流出。 6.1.7光圆孔扩钻后的孔径不应超过1.2倍螺栓直径,底孔则 应按大一规格螺栓直径扩孔攻丝。补焊时,应用与母材相匹配的 焊条补焊,严禁用钢块、钢筋、焊条等填塞。每组孔中经补焊重 新钻孔的数量不得超过本组螺栓数量的20%,且重新攻丝应采 用原有工艺。处理后的孔应作出记录。 6.1.9钢板表面不平整,有焊接飞溅、毛刺等将会使板面不密 贴,影响螺栓连接的受力性能,另外,板面上的油污将大幅度降

6.1.7光圆孔扩钻后的孔径不应超过1.2倍螺栓直径

应按大一规格螺栓直径扩孔攻丝。补焊时,应用与母材相匹配的 焊条补焊,严禁用钢块、钢筋、焊条等填塞。每组孔中经补焊重 新钻孔的数量不得超过本组螺栓数量的20%,且重新攻丝应采 用原有工艺。处理后的孔应作出记录。

贴,影响螺栓连接的受力性能,另外,板面上的油污将天幅度降 氏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,直接影响摩擦面的抗滑移系数的取值,设计图中要求的处 理方法决定了抗滑移系数的大小,故加工中必须与设计要求 致。

幅度降低板面的抗滑移系数,影响螺栓连接的承载能力,所以摩 擦面上严禁作任何标记,还应加以保护。 6.1.11螺栓运到工地后,应按规定进行有关性能的复验。合格 后方准使用,是使用前把好质量的关键。其中单边螺栓连接副 矩系数复验是现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》 GB50205进场验收中的主控项目,应特别重视。 1螺栓实物最小载荷检验。 日的:测定螺栓实物的抗拉强度是否满足现行国家标准《紧 固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1的要求。 检验方法:用专用卡具将螺栓实物置于拉力试验机上进行拉 力试验,为避免试件承受横向载荷,试验机的夹具应能自动调正 中心,试验时夹头张拉的移动速度不超过25mm/min。 螺栓实物和抗拉强度应根据螺栓有效截面积Af计算确定 其取值应按现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB3098.1的规定取值。 进行试验时,承受拉力载荷的未旋合螺纹长度应为6圈以上 螺距;当试验拉力达到现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺 钉和螺柱》GB3098.1中规定的最小拉力载荷时不得断裂。当超 过最小拉力载荷直至拉断时,断裂应发生在杆部或螺纹部分,而 不应发生在螺头与杆部的交接处。 2单边螺栓连接副的扭矩系数实验 取样要求: 出厂检验按批进行。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规 格、长度(当螺栓长度≤100mm时、长度相差≤15mm,螺栓长 度>100mm时、长度相差≤20mm,可视为同一长度)、机械加

工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同批, 同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工 艺、表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、垫圈组成的 连接副为同批连接副。 试验步骤: 1)连接副的扭矩系数试验是在轴力计上进行,每一连接副 只能试验一次,不得重复使用; 2)施拧扭矩T是施加于螺杆上的扭矩,其误差不得大于测 试扭矩值的2%; 3)螺栓预拉力P用轴力计测定,其误差不得大于测定螺栓 预拉力值的2%,轴力计的示值应在测定轴力值的1kN以下。 数据处理与结果判定: 进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值P应控制在规定 的范围,超出范围者,所测得的扭矩系数无效。 扭矩系数计算公式如下:

6.2.2 单边螺栓连接副的质量是影响螺栓连接安全性的重要因

6.2.2单边螺栓连接副的质量是影响螺栓连接安全性的重要因

必须达到螺栓标准中技术条件的要求,不符合技术条件的 不得使用。因此,每一制造批必须由制造厂出具质量保

书。由于高强度螺栓连接副制造厂是按批保证扭矩系数或紧固轴 力,所以在使用时应在同批内配套使用。

的是为了确保螺栓连接副使用时同批;尽可能保持出厂状态,以 保证扭矩系数或紧固轴力不发生变化。

螺母、垫圈技术条件》GB/T1231中规定螺栓的保质期6个月。 在不破坏出状态情况下,对超过6个月再次使用的螺栓,需重 新进行扭矩系数或轴力复验,合格后方准使用

6.3.3拆除吊钩前安装的单边螺栓是确保安装精度和构 的必要措施。

幅度变大,在同样终拧扭矩下达不到螺栓设计预拉力,直接 连接的安全性。

3.5强行拧入螺栓,必然损伤螺纹,影响扭矩系数从而达 设计预拉力。

6.3.7单边螺栓,采用扭矩法施工时,影响施工预拉力

扭矩系数外,就是拧紧机具及扭矩值,所以规定了施拧用的扭矩 扳手和矫正扳手的误差。

有很大的差别,为克服这一现象,提高拧紧预拉力的米

螺栓受力均匀,螺栓的拧紧应分为初和终拧。当单排(列) 螺栓个数超过15时,可认为是属于大型接头,需进行复拧。

螺栓个数超过15时,可认为是属于大型接头,需进行复拧。 6.3.9单边螺栓连接副在紧后会产生预拉力损失,为保证连 接副在工作阶段达到设计预拉力,为此在施拧时必须考虑预拉力 损失值,施工预拉力比设计预拉力增加10%。

接副在工作阶段达到设计预拉力,为此在施拧时必须考虑预拉力 损失值,施工预拉力比设计预拉力增加10%

安削仁 损失值,施工预拉力比设计预拉力增加10%。 6.3.12单边螺栓连接副在工厂制造时,虽经表面防锈处理,有 定的防锈能力,但远不能满足长期使用的防锈要求,故在单边 螺栓连接处,不仅要对钢板进行涂漆防锈,对单边螺栓连接副也 应按照设计要求进行涂漆防锈、防火。

3.12单边螺栓连接副在工厂制造时,虽经表面防锈处理

6.3.12单边螺栓连接副在工厂制造时某工程污水处理深基坑钢板桩支护施工方案.doc,虽经表面防

定的防锈能力,但远不能满足长期使用的防锈要求,故在单边 螺栓连接处,不仅要对钢板进行涂漆防锈,对单边螺栓连接副也 应按照设计要求进行涂漆防锈、防火。

7.1.2单边螺栓连接属于钢结构工程中的分项工程之一

7.1.2单边螺栓连接属于钢结构工程中的分项工程之一脚手架工程专项施工方案(落地、悬挑),其施 工质量的验收按照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标 准》GB50205执行,对于超出《钢结构工程施工质量验收标准》 CB50205的项目可按本规程的规定进行验收。 7.1.4本节中列出的合格质量标准及不合格项目的处理程序来 自于现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205 和《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300。其目的是强 调并便于工程使用。

7.1.4本节中列出的合格质量标准及不合格项目的处理程序来 自于现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205 和《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300。其目的是强 调并便于工程使用。

7.3.1、7.3.2单边螺栓连接中,内螺纹孔的加工质量十分重 要,因此验收更加严格。 7.3.3贴板加强节点的攻丝质量十分关键,攻丝完成后,闭口 截面钢构件与贴板之间不应发生相对位移,否则会导致单边螺栓 安装困难,若强行安装则会损伤内螺纹孔。

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