大六角高强螺栓扭矩系数试验

Question

现行的大六角高强螺栓扭矩系数试验的国标是“GB/T1231-2006"吗？为什么这个标准要求试验时拧螺母一侧的垫片不能发生转动，否则试验无效？垫片放在拧螺母一侧 垫片转动 不是起到润滑作用的吗？这样拧螺母的扭矩会小些 省些力 吧？在施工现场拧螺栓时也不会每个螺栓的垫片都不转吧？毕竟我们用的只是螺栓的紧固力，而不是扭力！如果垫片转动对试验的结果有什么影响？为什么要有这样的规定？

Answer 1

高强螺栓设计的确是预拉力（扭力），但预拉力不好控制和事后检测，国内一般使用扭矩法施工，而扭矩有近90%用来克服摩擦力，只有10%左右用来产生轴向拉力，扭矩系数是用扭矩法施工保证预拉力的重要参数，如果想精确的控制螺栓的预拉力，必须精确的控制扭矩和扭矩系数，GB1231中对扭矩系数除了规定平均值在0.11~0.15之间外，还规定了标准差不得大于0.01，也就是说，扭矩系数的散差不能大，影响扭矩系数最大的因素就是摩擦系数，主要是螺纹面摩擦系数和支撑面摩擦系数。大六角螺栓及垫圈是经过特殊处理的，它们之间的摩擦系数散差较小，而施工时垫圈和钢结构（检测时垫圈和检测仪）之间的摩擦系数散差就大多了，垫片不发生转动，意味着只有螺母发生转动，那么摩擦主要发生在螺母和垫片之间，现代的处理工艺已经能保证两者之间的摩擦系数稳定且散差小，这样试验作出的扭矩系数稳定且散差小，使用扭矩法施工时，控制好扭矩，预拉力的散差就小。如果你仔细研究各种大六角高强螺栓施工规范，你会发现施工时也要求垫片和不得发生转动，通常通过在终拧前钢结构、垫片、螺母、螺栓划一道贯穿线，终拧完成后，看划线就能判断垫片是否转动和螺母转过的角度。
如果垫片发生转动，扭矩系数会比较离散，同样的施工扭矩得到的预拉力会比较离散，失去了扭矩法施工的意义。
另外在做扭矩系数试验时，通常我们都是将一个中间带孔的砂纸垫在垫片和仪器之间来防止垫片转动。追问

你的意思是说 每批 螺栓的 垫片和螺母的摩擦系数偏差不大，但垫片和不同钢板的摩擦系数 与 垫片试验时 和垫板的摩擦系数 不一样，所以 试验时 和施工时 要是垫片滑动，这时的摩擦力就会不同 扭矩、螺栓的紧固力 就会有很大偏差，如果 试验时 和施工时 的垫片都不滑动 这个“不同的摩擦系数”就可以不计了（因为垫片不滑动）！ 我可以这样理解吗？

追答

可以这样理解，这样规定是经过大量试验得出的经验，标准的起草人和当初做试验的人我恰巧都熟识，这个问题应该是这样考虑的。垫片不滑动，支撑面的摩擦只发生在螺母和垫片之间，这样的离散可控并且比较小，同样施工时也是垫片和螺母之间发生摩擦，这样复检扭矩系数的抽样才有意义。否则离散大，每批螺栓就抽样8只螺栓，在统计学上就不可能代表这一批螺栓的整体，而高强螺栓施拧一次后，扭矩系数散差也会变大，所以大六角高强螺栓不允许二次使用，扭矩系数不可能100%检测。

Answer 2

大六角高强螺栓扭矩系数试验如果测试螺母一侧的垫片发生转动，那就多了一个变量如何来测螺栓扭矩系数呢！