钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

国家标准 GB/T1231一2006 代替GB/1231-1991 钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件 Speceificationsofhighstrengthboltswithlargehe%agonhead washersforsteelstructures largehesagnnuts,plan 2006-11-01实施 2006-03-27发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T1231一2006 引 言 “钢结构用高强度大六角头螺栓连接副”属于“钢结构摩擦型高强度螺栓连接”使用的连接件 20世纪50年代,铁道科学研究院开始“高强度螺栓及连接”的专题研究,并在铁路钢桥上率先实现以 “高强度螺栓连接”替代“工地铆钉连接” 60年代,铁道科学研究院与上海标准件公司共同完成了高强 度大六角头螺栓连接副的工业化生产 70年代,由铁道科学研究院提出、在原第一机械工业部机械科 学研究院的大力支持下,经原国家标准局批准,列人国家标准制定项目,并于1976年首次批准发布 GB12281231一1976共4项国家标准 该标准于1984年,1991年进行了两次修订,修订的主要内容 是采用了铁道科学研究院等6单位的科研成果,包括新材料,新工艺和新技术 伴随着国民经济的飞速 发展、技术日臻完善、标准使用范围日益广泛、产品质量大为提高、专业生产企业和产量成倍增加,为适 应新形势发展的需求,在总结十余年生产经验和使用要求的基础上,对原标准做了进一步修改、补充和 完善 相信通过几代人近50年的努力,本标准的修订必将推动全国范围内更加广泛的推广使用,对产品 进人国际市场起到更加积极的作用
GB/T1231一2006 钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件 范围 本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检 验规则、标志及包装 本标准适用于铁路和公路桥梁,锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构,起重机械及其他 钢结构摩擦型高强度螺栓连接 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T2紧固件外螺纹零件的末端(GB/T22001,idtIsO4753,1999 GB/T90.1紧固件验收检查(GB/T90.1一2002,idtISO3269:2000 GB/T196普通螺纹基本尺寸(GB/T196一2003,Iso724:1993,Isogeneralpurposemetrie screwthreadsBasicdimensions,MOD GB/T197普通螺纹公差(GB/T197一2003.IsO965-1:1998.ISOgeneralpurposemetric screwthreadsTolerances Part1:Principlesandbasicdata,MOD GB/T228金属材料室温拉伸试验方法(GB/T2282002 2,eqISO6892:1998 GB/T229金属夏比缺口冲击试验方法(GB/T2291994,eqvIsO148;1983,IsO83:1976) GB/T230.1 金属洛氏硬度试验第1部分;试验方法(A、B,C,D,E,F,G、H,K,N、T标尺 [GB/T230.12004,ISo6508-1:1999,MetalicmaterialsRockwellhardnesstest一Part1:Test methodscalesA,B,C,D,E,F,G,H,K,N,T),MOD GB/T699优质碳素结构钢 GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓[GB/T12282006,Iso7412;1984,Hexagonbolts alboltngwithluree forhighstrengthstructural widthacrossflats(shortthreadlength)-Produet grade Propertyclasses8.8and10.9,NEQ GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母(GB/T12292006,Iso4775;1984,Hexagonnutsfo1 B一Propertycases8 highstrengthstructuralboltingwithlargewidthacrosslats一Productgrade and10,NEQ GB/T1230钢结构用高强度垫圈(GB/T12302006,ISO7416;1984,Plainwashers,chamfered. hardenedandtemperedforhighstrengthstructuralbolting,NEQ GB/T3077合金结构钢 GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱(GB/T3098.12000,idtISG898-1:l999) GB/T3103.1紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母(GB/T3103.1一2002,idtIsO4759-1;2000y GB/T3103.3紧固件公差平垫圈(GB/T3103.3一2000,idtISO4759-3:2000)
GB/T1231一2006 GB/T4340.1金属维氏硬度试验第1部分;试验方法(GB/T4340.1一1999,eqvISO6507-1: 997) GB/T5277紧固件螺栓和螺钉通孔 GB/T5779.1紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱 -般要求(GB/T5779.1一2000,idt 1sO6157-1:1988) 紧固件表面缺陷螺母(GB/T5779.2一2000.idtIsO6157-2;1995 2 GB/T5779. GB/T6478冷徵和冷挤压用钢 JG707一2003扭矩扳子 要求 3.1性能等级材料及使用配合 螺栓、螺母,垫圈的性能等级和材料按表1的规定 表中35VB钢的技术条件见附录A 3.1.1 表1 类别 性能等级 材料 标准编号 适用规格 20MnTiB GB/T3077 M24 MI.2oMnTiB GB/T6478 10.9S 35VB M3o GB/T699 M2o0 45、35 螺栓 20MnTB、40Cr GB/T307？ M24 MI20MnTiB GB/T6478 8.8S 35CrMo GB/T3077 M3o 35VB 1oH GB/T699 45、35 螺母 M35 GB/T6478 8H 垫圈 35HRC45HRC 45、35 GB/T699 3.1.2螺栓、螺母,垫圈的使用配合按表2的规定 表2 类 别 蝶 检 螺 母 垫 圈 型式尺寸 按GB/T1228规定 按GB/T1229规定 按GB/T1230规定 10,9S 1oH 35HRC45HRC 性能等级 8.8S 8H 35HRC~45HRC 机械性能 螺栓机械性能 3.2. 3.2.1. 试件机械性能 制造厂应将制造螺栓的材料取样,经与螺栓制造中相同的热处理工艺处理后,制成试件进行拉伸试
GB/T1231一2006 验,其结果应符合表3的规定 当螺栓的材料直径>l6mm时,根据用户要求,制造厂还应增加常温冲 击试验,其结果应符合表3的规定 表3 规定非比例延伸 断后伸长率A 断后收缩率2 冲击吸收功Ata 强度Ra7 抗拉强度R. % 性能等级 MPa MPa 不小于 10.9s 1040124o 940 10 12 47 12 45 8.8S 830~1030 66o 63 3.2.1.2实物机械性能 进行螺栓实物楔负载试验时,拉力载荷应在表4规定的范围内,且断裂应发生在螺纹部分或螺纹与 螺杆交接处 表4 螺纹规格d M27 M30 M12 Ml6 M20 M22 M24 公称应力截面积 353 459 84.3 157 245 303 561 A./mm" 87700 163000 255000 367000一 477000一 583000一 315000~ 10.9S 拉力 104500 195000 304000 376000 438000 569000 696000 性能 载荷 等级 70000~ 203000~ 251000 293000~ 381000~ 466000 130000 N 8.8S 86800 162000 252000 312000 364000 473000 578000 当螺栓1/d<3时,如不能做楔负载试验,允许做拉力载荷试验或芯部硬度试验 拉力载荷应符合 表4的规定,芯部硬度应符合表5的规定 表5 维氏硬度 洛氏硬度 性能等级 max mmimn max min 10.9S 312HV30 367HV30 33HRC 39HRC 249Hv30 296Hv30 24HRc 31HRc 8.8S 3.2.1.3脱碳层 螺栓的脱碳层按GB/T3098.1的有关规定 3.2.2螺母机械性能 3.2.2. 保证载荷 螺母的保证载荷应符合表6的规定 表6 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M3o 螺纹规格D 10H 87700 163000 255000 315000 367000 477000583000 性能 保证 载荷/N 等级 8H 70000 130000 203000 251000 293000 381000 466000
GB/T1231一2006 3.2.2.2硬度 螺母硬度应符合表7的规定 表7 洛氏硬度 维氏硬度 性能等级 mmimn max min max 10H 98HRB 32HRc 222Hv30 304Hv30 8H 95HRB 30HRc 206Hv30 289Hv30 3.2.3垫圈的硬度 垫圈的硬度为329Hv30436Hv30(35HRC45HRC) 连接副的扭矩系数 3.3.1高强度大六角头螺栓连接副应按保证扭矩系数供货,同批连接副的扭矩系数平均值为0.l10~ 150,扭矩系数标准偏差应小于或等于0.0100 每一连接副包括1个螺栓、1个螺母,2个垫圈,并应 0. 分属同批制造 扭矩系数保证期为自出厂之日起6个月,用户如需延长保证期,可由供需双方协议解决 螺栓、螺母的螺纹 螺纹的基本尺寸按GB/T196粗牙普通螺纹的规定 螺栓螺纹公差带按GB/T197的6g,螺 4. 母螺纹公差带按GB/T197的6H 螺纹牙侧表面粗糙度的最大参数值Ra应为12.54mm 3. 4. 2 3.5螺栓的螺纹末端 螺栓的螺纹末端按GB/T1228和GB/T2的规定 3.6表面缺陷 3.6. 螺栓、螺母的表面缺陷分别按GB/T5779.1和GB/T5779.2的规定 3.6.2垫圈不允许有裂缝、毛刺、浮锈和影响使用的凹痕、划伤 3.7其他尺寸及形位公差 螺栓、螺母和垫圈的其他尺寸及形位公差应符合GB/T3103.1和GB/T3103.3有关C级产品的 规定 3.8表面处理 螺栓、螺母和垫圈均应进行保证连接副扭矩系数和防锈的表面处理,表面处理工艺由制造厂选择 试验方法 螺栓试验方法 4.1.1试件的拉伸试验和冲击试验 拉伸试件和冲击试件应在同一根棒材上截取,并经同一热处理工艺处理 4.1.1.1拉伸试验 原材料经热处理后,按GB/T228的规定制成拉伸试件 加工试件时,其直径减小量不应超过原材 料直径的25%(约为截面积的44%),并以此确定试件直径 试验方法按GB/T228的规定 4.1.1.2冲击试验 原材料经热处理后,按GB/T229中关于缺口深度为2mm的标准夏比U型缺口冲击试件的规定 制成试件,并在常温下进行冲击试验 试验方法按GB/T229的规定 4.1.2楔负载试验 螺栓头下置一l0"楔垫(见图1),在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上(至少6扣). 然后进行拉力试验 10"楔垫的型式、尺寸及硬度按GB/T3098.1的规定
GB/T1231一2006 图1 4.1.3芯部硬度试验 试验在距螺杆末端等于螺纹直径d的截面上进行,对该截面距离中心的四分之一螺纹直径处,任 测4点,取后3点平均值 试验方达按GB/T230.1或GB/T4340.1的规定 验收时,如有争议.以维 氏硬度(HV30)试验为仲裁 4.1.4脱碳试验 按GB/T3098.l的规定 螺母试验方法 4.2.1保证载荷试验 将螺母拧人螺纹芯棒(见图2),试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min 对螺母施加表6规定 的保证载荷,持续15s,螺母不应脱扣或断裂 当去除载荷后,应可用手将螺母旋出,或者借助扳手松开 螺母(但不应超过半扣)后用手旋出 在试验中,如螺纹芯棒损坏,则试验作废 济硬的 )按GB/T5277对中等装配的规定 图2 螺纹芯棒的硬度应>45HRC,其螺纹公差带为5h6g,但大径应控制在6g公差带靠近下限的四分之 -的范围内 4.2.2硬度试验 试验在螺母支承面上进行,任测4点,取后3点平均值 试验方法按GB/T230.1或GB/T4340.1 的规定 验收时,如有争议,以维氏硬度(HV30)试验为仲裁
GB/T1231一2006 4.3垫圈硬度试验 在垫圈的表面上任测4点,取后3点平均值 试验方法按GB/T230.1或GB/T4340.1的规定 验收时,如有争议,以维氏硬度(HV30)试验为仲裁 连接副扭矩系数试验 4.4.1连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行,每一连接副只能试验一次,不得重复使用 扭矩系数计算公式如下 T K = 芦a 式中 -扭矩系数 K 施拧扭矩(峰值),单位为牛米(N m); 螺栓预拉力(峰值),单位为千牛(kN); 螺栓的螺纹公称直径,单位为毫米(mm). 4.4.2施拧扭矩丁是施加于螺母上的扭矩,其误差不得大于测试扭矩值的2% 使用的扭矩扳手准确 度级别应不低于JJG707-2003中规定的2级 4.4.3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的2% 轴力计的最小示值应在 lkN以下 4.4.4进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值P应控制在表8所规定的范围内,超出该范围者 所测得扭矩系数无效 表8 单位为千牛 螺栓螺纹规格 M12 M16 M20 M22 M24 M27) M30 66 121 187 231 275 352 429 max 10.9S 54 99 153 189 225 288 351 min 性能 等级 55 99 154 182 215 281 341 maX 8.8s 45 81 126 149 176 230 279 mln 4.4.5组装连接副时,螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面 试验时,垫圈不得发生转动,否 则试验无效 6 4.4. 进行连接副扭矩系数试验时,应同时记录环境温度 试验所用的机具、仪表及连接副均应放置 在该环境内至少2h以上 检验规则 5.1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>100 mm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、螺纹规格、机械加工,热处理工艺,表面处理工艺 的螺母为同批;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、螺母,垫圈组成的连接副为同批连接副 同批高强度螺栓连接副最大数量为3000套 5. 连接副扭矩系数的检验按批抽取8套,8套连接副的扭矩系数平均值及标准偏差均应符合3.3.1 2 规定 5.3螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度和垫圈硬度的检验按批抽取,样本大小n=8,合格判定数 Ac= 5. 螺栓、螺母和垫圈的尺寸,外观及表面缺陷的检验抽样方案按GB/T90.1的规定 4
GB/T1231一2006 5.5用户对产品质量有异议时,在正常运输和保管条件下,应在产品出厂之日起6个月之内向供货方 提出 如有争议,双方按本标准的要求进行复验裁决 标志与包装 6.1螺栓应在头部顶面制出性能等级和制造厂凸型标志(见图3),标志中“ ”可以省略 标志中第 部分数字(“ ”前)表示公称抗拉强度的1/100,第二部分数字(“ ”后)表示公称屈服强度与公称抗拉 强度比值的10倍,字母s表示钢结构用高强度大六角头螺栓,××为制造厂标志 6.2螺母应在顶面上制出性能等级和制造厂标志(见图4) 标志中数字表示螺母性能等级,字母H表 示钢结构用高强度大六角螺母,××为制造厂标志 GB/T1231一2006 附录 A (规范性附录) 35VB钢技术条件 35VE钢的化学成分应符合表A.1的规定 表A.1 化学成分 Mn s B Cu 范围/% 0.310.370,500.900.170,37 0.04 0.04 0.05一0.12.0010.004<0.25 A.2采用直径为25mm的试样毛坯,经热处理后的机械性能应符合表A.2的规定 表A.2 规定非比例延伸 抗拉强度Rm 断后伸长率A/ 断后收缩率Z 冲击吸收功A2 强度R % MPa 试样热处理制度 MPa 不小于 淬火870C 水冷 12 45 785 640 55 回火550G 水冷 钢材应进行冷顶锻试验,不允许有裂口或裂缝 其余技术条件按GB/T3077的规定