高强螺栓抗滑移系数检测

近年来，因国家基础建设的高速发展，大跨度桥梁、大型水电站、大型电站锅炉、超高层摩天大楼、电厂主厂房等大型工程建设逐年增多，在这些工程中都大量使用到了高强度螺栓栓接板连接结构，而高强度螺栓抗滑移系数又是其中一项非常重要的主控参数，因此它的质量是否满足设计要求是保证建筑基础是否安全的关键。
 
抗滑移系数检测的必要性
抗滑移系数是指高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
 
其原理是通过高强螺栓紧固产生的加持力夹紧板束，从而在板束的接触面之间产生摩擦力，然后传递到垂直于螺杆轴方向的应力。
 
高强度螺栓连接时依靠螺栓杆内的预拉力使连接件紧密贴在一起产生强大的摩擦力来传递载荷。摩擦力的大小与钢板所受的正压力大小成正比，与板间的摩擦系数成正比。连接摩擦面的抗滑移系数是高强度螺栓连接设计的重要技术参数，施工组装完成后，连接摩擦面的实际抗滑移系数是否满足设计要求是保证高强螺栓使用安全的关键，因此加强对高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数的检验非常必要。  
不同标准对抗滑移系数试验的要求
紧随时代的发展，国家先后制定并颁布了三个有关抗滑移系数试验方法的标准，它们分别是TB 2137-1990《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》；GB50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》；JGJ82-2011《钢结构高强螺栓连接技术规范》；这几个标准分别对抗滑移系数试验所要用到的试件、检测设备和试验步骤都作出了很详细的规定。
 
1、生产及安装单位都需要进行抗滑移系数的试验
生产单位和安装单位都必须要进行抗滑移系数的试验，任何一方都不可免去该试验。生产单位做摩擦实验是为了保证所生产的产品摩擦面的抗滑移系数能够达到设计规范的要求，而安装单位则是为了确保产品运输到安装现场后的抗滑移系数是否符合设计要求。标准TB 2137-1990则只是提到了“制造和架设前”需要进行抗滑移系数的测定。
 
2、试件与构件的同一性
三个标准中都规定了五个条件：即同一材质、同批制作、同一摩擦面处理工艺、同一性能等级、在同一环境下运输和存放等。
 
但标准TB2137-1990和JGJ82-2011两个标准中规定的是使用同一直径的高强螺栓，而GB50205-2001中却要求采用“同批”高强度螺栓。其实抗滑移系数的大小主要还是取决于预拉力和摩擦力的大小，只要螺栓能够满足试验要求，是否同批并不会对检测造成任何影响。
 
影响高强螺栓抗滑移系数试验的因素
1、高强度螺栓连接副的影响
扭矩系数的因素：
扭矩系数是钢结构高强度螺栓连接副检测的主要参数之一，它的数值大小影响着高强螺栓抗滑移系数的实测值，是影响抗滑移系数的主要因素，只有在扭矩系数合格的基础上，才能做抗滑移系数试验。
 
螺栓存放、运输、装卸的因素：
标准JGJ 82-2011中规定：钢结构高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6个月，当保管时间超过6个月后使用时，必须按要求重新进行扭矩系数或紧固力试验。因此除具备一般的高强度螺栓的机械性能外，在连接过程中更强调扭矩系数的稳定性，只有扭矩系数稳定的情况下，抗滑移系数才能得到保证。
 
2、高强螺栓连接板的影响
连接板材质：
高强螺栓连接板材通常采用Q235和Q345两种，在做抗滑移系数检验时，试件钢板的厚度应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，在考虑摩擦面滑移之前，在拉伸连接件时所测得的滑移荷载值是在钢板没有变形之前所得的数值，这样最终利用滑移荷载值计算出来的抗滑移系数才是有效的。
 
连接板摩擦面处理：
高强螺栓连接板材中，其不同的表面处理方式对抗滑移系数的影响是不同的。
 
连接板摩擦面重复使用：
抗滑移系数试验用的板材应该是没有经过拉伸的材料，拉伸用过的试件由于板材的内部结构发生了质的变化，屈服强度也提高了许多，摩擦面的变化势必会影响抗滑移系数的大小。
 
试验仪器精度的影响：
施拧用的扭矩扳手在用前必须进行标定，其扭矩误差不得超过2%。螺栓预拉力用轴力计，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1kN以下。测抗滑移系数用的拉力试验机误差应在1%以内。
 
现如今，钢结构高强螺栓连接工程普遍存在，高强螺栓连接件已广泛地被应用到建筑钢结构和桥梁钢结构工程中来，除了施工过程质量控制不力的原因外，其中暴露出来的其他问题也越来越多。各个连接点的连接质量更是直接关系到整个工程的质量，其中抗滑移系数的好坏也直接影响钢结构工程的优劣，高强度螺栓质量差，连接件抗滑移系数不好也时有发生。为保证钢结构高强度螺栓连接工程的质量，需要找出影响因素，不断分析原因，才能保证高强螺栓质量处于受控的范围，保障工程的安全！