转角法在大六角热浸锌高强螺栓施工中的应用.pdf

结构施工
转角法在大六角热浸锌高强
螺栓施工中的应用
Application of Angle-rotating Method to Large Hexagonal Hot-dip
Galvanizing High Strength Bolt Construction
程叙埕罗哲张兆平王占奎
中建钢构有限公司上海分公司上海20114
摘要:常州现代传媒中心主楼屋顶设有1座高88m的钢塔,钢塔所有构件均采用热浸锌进行防腐,大部分节点均采用热
浸锌高强螺栓进行连接,因此如何进行螺栓施工是个关键问题。采用转角法施工,满足了现场施工安全、质量、进度
要求,具有一定社会、经济效益。
关键词:钢结构塔热浸锌大六角高强螺栓转角法
中图分类号:TU513
文献标识码:B
文章编号:1004-1001(2013)02-0124-02
工程概况
16mm、p20mm、p24mm的8.8级热浸锌高强螺栓,如
常州现代传媒中心屋顶钢塔高度约88m,塔底标高为图5所示。
+245.05m,塔顶标高为+333.00m,为保证塔柱稳定及核
心筒侧向整体刚度,塔柱底部设有转换桁架连接。构件均
采用热浸锌进行防腐处理,主要连接形式为螺栓连接,螺
栓均为8.8级热浸锌大六角高强螺栓(图1)。
对于大六角高强螺栓而言,有多种施工方法可供选
择,每一种方法都有其自身的特点和不同的适用范围。施
工方法选择的合理与否将直接影响到工程质量、施工进
图2塔柱节点
度、施工成本等技术、经济指标。
2螺栓连接节点形式
2.1塔柱拼接节点
塔柱拼接节点采用φ30mm的8.8级热浸镀锌高强螺
栓,构件为Q345C钢材,摩擦面抗滑移因数0.35(图2)。
920
2,2法兰连接节点
图1钢塔立面及平面
图3法兰节点
斜杆与横杆为法兰连接节点形式,法兰连接采用的
是20mm、中24mm、30mm的8.8级热浸镀锌髙强螺栓
(图3)。
2.3顶部桅杆连接节点
桅杆连接采用的是Φ16mm、p20mm、中22mm、
p24mm的8.8级热浸镀锌高强螺栓(图4)。
2.4其他连接节点
普通钢构件(钢塔平台处的钢梁等)连接采用的是
图4桅杆连接节点
图5普通钢梁连接节点
作者简介:程叙埕(1988-),男,本科,助理工程师
3螺栓施工方案的选择
通迅地址:江苏省常州市新北区太湖路患山路(213022)。3.1扭矩法
收稿日期:2012-11-15
通常的高强螺栓连接副有一整套的扭矩系数用来反
124建筑施工第35卷第2期
程叙埕罗哲张兆平王占奎:转角法在大六角热浸铧高强螺栓施工中的应用
映与控制连接件的预拉力,通过扭矩系数测算出施工扭矩
高强螺栓
值,通过设定扭矩扳手数据来控制螺栓的施工扭矩,进而
扭矩板手
达到控制预拉力的目的”。但高强螺栓热浸锌之后,扭矩
安装高强螺1「用油漆笔划
系数离散性极大,严重超出规范要求,需要重新测定其扭
速初起线写路益
1进行初「1強线和终拧线重合能
矩系数,并通过一系列的研究确定其施工中的扭矩系数。
3.2张拉法
能检测
张拉法就是使用张拉器,直接将螺栓的预拉力张拉到
规范要求,再将螺母拧緊。此种方法直接跳过扭矩系数这
图6转角法施工工艺流程
一环,避免了镀锌高强螺栓扭矩系数离散性大的问题,保
证了高强螺栓连接副的预拉力。但该方法操作相对麻烦,取的所有8套螺栓连接副的初拧扭矩值及终拧转角角度,随
施工速度慢,对操作环境和条件有较高的要求,且需要对后计算出这8套螺栓的平均初拧扭矩值及平均终拧转角角度
螺栓长度、张拉器张拉值、螺栓节点连接形式、最后拧紧
图7)。
的力度大小等一系列问题进行研究与探讨。
3.3转角法
转角法是先用一个较小的初拧值进行初拧,然后划出
应受片
起始线和终拧线,用扳手直接拧转螺母,使得起始线与终
拧线重合。因此,我们需要对初拧扭矩值、扭转角度、所
使用的扳手等一系列问题进行研究与探讨。由于此种方法
(a)应变片
h应变测试仪
也涉及到了扭矩值,因此同时也需要研究扭矩系数离散性
的影响。
通过对上述三种方法进行比较和分析,根据本工程螺
录线与
栓连接节点形式,我们选择转角法进行施工。
线的错位
(0记景矍与线的错位角度
4转角法施工原理
钢板,、螺母三者一线)
由于初拧值的存在,转角法施工对连接件预拉力的控
图7施工数据确定步骤
制稳定程度仍然受到扭矩系数的影响,但由于初拧力度很
小(所产生的预拉カ值只相当于设计值的10%),因此和5.3初拧与划线
扭矩法相比这种影响甚微。又由于本工程主要节点均为双
根据试验数据及第三方检测结果设定螺栓的初拧值,
夹板的形式,螺栓均在垂直面侧向,转角法所用扳手及器完成初拧并划出初始线与终止线,线与线的夹角与试验所
具比张拉法更容易布置,且施工速度也要快很多。
得转角角度相同。
综上所述热浸锌大六角高强螺栓转角法施工工艺简5.4终拧
单、实用性强且比较经济,但应重点控制以下要素:初拧
终拧螺栓,使得螺母初始线与钢板上终止线重合。
扭矩值及终拧转角角度的确定;初拧及划线的控制;扳手
的选用。
6结语
常州现代传媒中心目前正处于钢塔施工中,其钢结构
5转角法施工要点
拼装精度要求非常高,同时对螺栓施工也提出了更高的要
5.1施工流程
求。已施工完成部分的螺栓施工均采用转角法进行,满足
施工流程如图6所示。
了设计及规范要求。因此,采用转角法施工热浸锌大六角
5.2试验确定施工数据
高强螺栓,既保证了施工质量,又较好地满足了现场工期
首先,将螺栓螺杆靠近螺帽处用砂纸磨光一小块,贴要求,具有一定的社会、经济效益。
上应变片。接着,将其连接到应变测试仪上。然后,用扭
矩扳手初拧螺栓到10%的设计预拉力值,并记录下此时的考文
扭矩值。最后,对初拧完成后的螺栓连接副的再划线(钢]林湖朱正德,陈强努,等螺栓装配技术中扣矩法与转角法比较研究
]汽车エ艺与村料,2003(9):41-44.
板、垫困及螺母三者一线),用扳手施拧到所需的施工预2刘德,高强螺“螺母特角法”工艺.河北电力技
拉力,并记录下线与线的错位角度。根据以上步骤测出抽
术2004(1)240-42.
20132 Bulaing Construction 125