Boulon haute résistance : classification et processus | Guide

La fabrication de pointe d'aujourd'hui, représentée par les gros avions, les gros équipements de production d'énergie, les automobiles, les trains à grande vitesse, les grands navires et les grands ensembles complets d'équipements, est entrée dans une direction de développement importante. En conséquence, les fixations entreront dans une étape importante de développement. Les boulons à haute résistance sont utilisés pour la connexion de machines importantes, et les couples d'installation répétés ont des exigences extrêmement élevées pour les boulons à haute résistance. Par conséquent, la qualité de son état de surface et la précision du filetage affecteront directement la durée de vie et la sécurité du moteur principal. Afin d'améliorer le coefficient de frottement et d'éviter la corrosion, le grippage ou le grippage lors de l'utilisation, les exigences techniques stipulent que la surface doit être traitée avec un placage nickel-phosphore. L'épaisseur du revêtement est garantie entre 0.02 et 0.03 mm et le revêtement est uniforme, dense et exempt de trous d'épingle.

Que sont les boulons à haute résistance

Boulons en acier à haute résistance, ou boulons Les boulons nécessitant une force de précontrainte importante sont appelés boulons à haute résistance. Ils sont principalement utilisés pour l'assemblage de ponts, de voies ferrées et d'équipements haute et très haute pression. La rupture de ces boulons est généralement une rupture fragile. Les boulons à haute résistance utilisés dans les équipements très haute pression requièrent une précontrainte élevée afin de garantir l'étanchéité du récipient.

Notions de base

1. Selon la résistance du matériau des boulons aux États-Unis, il est divisé en deux types suivants :

a) ASTMA325, A325M, F1852 - résistance à la traction minimale 120/105Ksi (830Mpa)

b) ASTMA490, A490M, F2280 - résistance à la traction minimale 150Ksi (1040Mpa)

Le suffixe « M » est l'unité métrique ; F1852 et F2280 sont des boulons haute résistance à contrôle de tension de type cisaillement torsionnel.

2. Il existe des boulons à haute résistance de type 1 et de type 3 aux États-Unis (le type 2 est obsolète). Différents types indiquent que les boulons à haute résistance utilisent des matériaux différents et que les traitements de surface sont également différents (voir le tableau 2.1 des spécifications des boulons à haute résistance RCSC pour le traitement de surface).

Signe de type de boulon à haute résistance (Spécification des boulons à haute résistance RCSC 2.3.3)

Signe de type de boulon à haute résistance (Spécification des boulons à haute résistance RCSC 2.3.3)

3. Les grands boulons à tête hexagonale à haute résistance et les boulons à haute résistance à contrôle de tension de type cisaillement de torsion ne diffèrent que par leurs méthodes d'installation, et leurs autres performances sont exactement les mêmes.

4. Types de joints de boulons à haute résistance (Section 4 des spécifications des boulons à haute résistance du RCSC)

a) ST— Nœuds de connexion moyennement serrés, la surface de connexion n'a pas besoin d'être traitée.

b) SC—Joint de connexion de type friction, la surface de connexion nécessite un traitement.

c) PT : applique une prétension au nœud de connexion et la surface de connexion n'a pas besoin d'être traitée.

5. Connexion de type pression et connexion de type friction. Les mêmes boulons à haute résistance sont utilisés, mais le concept de capacité portante est différent et les exigences relatives à la surface de l'acier sont différentes. La connexion sous pression ne convient que pour les trous standard, les trous oblongs courts et les trous oblongs longs où la charge est perpendiculaire à la direction du trou oblong ; la connexion de type friction convient aux trous standard, aux trous surdimensionnés, aux trous oblongs courts et aux trous oblongs longs.

6. Signification du suffixe de boulon à haute résistance :

N : Pour les connexions sous pression, les filetages des boulons à haute résistance se trouvent dans le plan de cisaillement.

Exemple : A490-N

X : Pour les connexions sous pression, les filetages des boulons à haute résistance se trouvent en dehors du plan de cisaillement.

TC : Boulons à haute résistance à contrôle de tension de type cisaillement par torsion

Exemple : A325-TC

T : Les boulons A325 peuvent être entièrement filetés lorsque la longueur est ≤4d, ce qui est exprimé en A325T.

Serrez modérément le nœud de connexion

 Un joint modérément serré est un état dans lequel tous les boulons du joint sont complètement serrés de sorte que les plaques de connexion à l'intérieur du joint soient en contact étroit et empêchent les écrous d'être dévissés sans l'utilisation d'une clé. (Spécification RCSC pour les boulons à haute résistance - 2009 8.1).

Lors de l'installation, vous pouvez utiliser une clé à chocs pour quelques impacts, ou un travailleur peut utiliser une clé ordinaire pour la serrer à pleine force. (Spécification RISC pour les boulons à haute résistance - 2004 8.1).

Séries pouces et métriques de boulons américains à haute résistance

Les boulons américains à haute résistance peuvent être exprimés en unités impériales ou métriques. Les unités impériales et les unités métriques ne correspondent pas complètement. Le diamètre, le pas de filetage, la taille du trou, la forme de l'écrou, l'épaisseur de la rondelle et la sélection de la longueur des boulons à haute résistance sont tous différents. Les spécifications des boulons à haute résistance RCSC sont des unités impériales et des unités métriques. Les données peuvent être trouvées dans l'AISC 360 Chapitre J Conception des connexions et d'autres normes métriques spécialisées.

1. Série en pouces et série métrique de diamètres de boulons américains à haute résistance

Unités impériales (po) 1/2 5/8 3/4 7/8 1 1-1/8 1-1/4 1-3/8 1-1/2

Unités métriques (mm) M16 M20 M22 M24 M27 M30 M36

2. La taille d'ouverture des boulons américains à haute résistance

Les ouvertures de boulons américains à haute résistance sont les mêmes, qu'il s'agisse de connexions sous pression ou à friction.

Taille d'ouverture (po) (AISC 360 Tableau J3.3)

Taille d'ouverture (mm) (AISC 360 Tableau J3.3)

3. Dimensions des boulons et écrous

Longueur de filetage et pas des boulons à haute résistance A325 et A490 et épaisseur des écrous A563 (po)

Lorsque vous recherchez les dimensions détaillées des boulons et écrous à haute résistance, consultez ASME B18.2.6 et ASME B18.2.6M.

4. Épaisseur de la rondelle

Épaisseur de la rondelle de force F959M (mm) (ASME B18.2.6M tableau 5)

Utilisation de rondelles

1. Serrez modérément le joint (joint Sung-Tightened)

a) Surface inclinée : Lorsque l'inclinaison dépasse 1:20, utiliser des rondelles obliques ASTM F436.

b) Fentes : Utilisez des rondelles ASTM F436 ou des cales en acier ordinaire de 5/16 po d'épaisseur pour bloquer les fentes.

c) À l'exception des éléments a) et b), aucun joint n'est utilisé.

2. Boulons de pré-serrage et joints de connexion à friction

Les joints ne sont pas requis, sauf dans les cas suivants

a) Lorsque des boulons A490 ou F2280 sont utilisés et que la limite d'élasticité minimale du matériau de connexion est inférieure à 40 Ksi (276 N/mm), deux rondelles F436 sont requises pour les gros boulons à tête hexagonale et une rondelle F436 est requise pour le contrôle de la tension de cisaillement de torsion. boulons.

b) Lors de l'utilisation d'une clé de calibrage, une rondelle F436 doit être placée sous l'élément rotatif.

c) Les boulons de cisaillement de torsion doivent mettre une rondelle F436 sous l'écrou ;

d) Utilisez la rondelle indicatrice de force (DTI) comme indiqué dans la figure suivante :

Tourner l'écrou : la rondelle de force est placée sur la tête du boulon, et la rondelle est placée sur l'écrou (a)

Tournez l'écrou : la rondelle de force est placée au niveau de l'écrou, et la rondelle est placée entre l'écrou et la rondelle de force

Tournez l'écrou : la rondelle indicatrice est placée sous la tête du boulon, et la rondelle est placée entre la tête du boulon et la rondelle indicatrice

Tourner l'écrou : placer la rondelle de force sous l'écrou et la rondelle sous la tête du boulon (figure d)

e) Joints pour trous surdimensionnés et trous oblongs (Spécifications des boulons à haute résistance RCSC, tableau 6.1)

Joint ASTM F436 plus joint en plaque d'acier de 3/8 po d'épaisseur ou plaque d'acier continue de la même qualité que la structure

Les entretoises de trou surdimensionné et de trou fendu doivent être dimensionnées pour couvrir complètement le trou.

Sélection de la longueur des boulons à haute résistance

La longueur du boulon, une fois entièrement installé en place, l'extrémité du boulon doit dépasser la surface extérieure de l'écrou, au moins à ras (2.3.2 de la spécification du boulon à haute résistance RCSC). Dans des circonstances normales, 2 à 3 threads doivent être exposés.

1. Sélection de la longueur des boulons à haute résistance dans le système impérial (article 2.3.3 des spécifications des boulons à haute résistance du RCSC)

 La longueur des boulons à haute résistance utilisant des unités impériales doit être la longueur de serrage (l'épaisseur totale des composants connectés), plus la longueur supplémentaire, qui tient pleinement compte de la tolérance de fabrication et fournit suffisamment de filetages pour l'installation de gros écrous hexagonaux.

Pour chaque rondelle plate F436, la longueur du boulon doit être augmentée de 5/32 po, et pour chaque rondelle inclinée F436, la longueur du boulon doit être augmentée de 5/16 po. Lors de l'utilisation de la rondelle indicatrice de force F959, l'épaisseur de la rondelle indicatrice de force doit être ajoutée.

La longueur des boulons à haute résistance déterminée selon les principes ci-dessus doit être ajustée à la longueur suivante de 1/4 po, et lorsque la longueur du boulon dépasse 6 po, la longueur doit être ajustée à la longueur suivante de 1/2 po.

Longueur supplémentaire du boulon (à l'exclusion des rondelles) (po) (Tableau C2.2 des spécifications des boulons à haute résistance du RCSC)

2. Sélection de la longueur des boulons métriques à haute résistance

Les normes américaines ne donnent pas de longueurs supplémentaires en utilisant des unités métriques et, d'après notre expérience, la longueur d'un boulon à haute résistance doit être la longueur de serrage (épaisseur totale de l'élément connecté) plus l'épaisseur de la rondelle (y compris la rondelle de force), plus l'épaisseur de l'écrou, plus le filetage 2-3 boucles, nous recommandons que la longueur du boulon à haute résistance déterminée selon les principes ci-dessus soit arrondie à 3 et que la mantisse de la longueur du boulon soit ajustée à 5 ou 0. (Les États-Unis stipulent que lorsque la longueur du boulon est ≤ 100 mm, augmentez de 5 mm, lorsque la longueur est > 100 mm, augmentez de 10 mm, et nous recommandons que lorsque la longueur est > 100 mm, augmentez également de 5 mm.)

La longueur du boulon peut être déterminée à l'aide du tableau ci-dessous, et l'épaisseur de la rondelle indicatrice doit être ajoutée si la rondelle indicatrice est utilisée.

Longueur supplémentaire du boulon M (mm) :

Règles relatives à la distance entre les trous et aux bords

1. Distance minimale des trous (AISC 360 J3.3)

L'entraxe du trou ne doit pas être inférieur à 2-2/3 d (d est le diamètre du boulon), généralement 3d.

2. Marges minimales

Pour les trous standard, quelle que soit la direction, ils ne doivent pas être plus petits que ceux spécifiés dans le tableau ci-dessous ou calculés selon AISC 360 J3.10.

Pour les trous surdimensionnés et les trous oblongs, AISC 360 J3.4 doit être suivi.

Marges minimales (po) (AISC 360 Tableau J3.4)

Remarque : 1-1/4 po. est autorisé pour l'acier d'angle de connexion d'extrémité de poutre et la plaque d'extrémité de cisaillement.

3. Distance maximale des trous et distance latérale (AISC 360 J3.5)

12 fois l'épaisseur de la plaque de connexion depuis le centre du trou jusqu'à tout bord proche, mais ne dépassant pas 6 pouces (150 mm)

L'espacement longitudinal des connecteurs est limité comme suit :

a) peints ou non, mais non sujets à la corrosion atmosphérique, espacés d'au plus 24 fois l'épaisseur de la plaque la plus mince ou 12 pouces (305 mm) ;

b) Acier patinable non peint sujet à la corrosion atmosphérique, espacé de pas plus de 14 fois l'épaisseur de la plaque la plus mince ou 7 pouces (180 mm);

Coefficient antidérapant (spécification des boulons à haute résistance RCSC 5.4.1)

La surface de l'acier américain est divisée en trois qualités : A, B et C

Classe A : Enlevez les surfaces en acier rouillées et non revêtues, ou les surfaces avec des revêtements de classe A après le sablage. =0.33

Classe B : Surface en acier non revêtue après traitement par sablage, ou surface avec revêtement de classe B après traitement par sablage. =0.50

Catégorie C : Surface rugueuse galvanisée à chaud. =0.35

Coefficient de réussite de connexion de type à friction (spécification 5.4.1 des boulons à haute résistance RCSC)

1. 1 pour les trous standards.

2. 0.85 pour les trous surdimensionnés et les trous oblongs courts.

3. Le trou de la fente verticale de charge est de 0.7.

4. La charge le long de la longue fente est de 0.6.

Force de pré-serrage des boulons à haute résistance

Force de pré-serrage du boulon à haute résistance (Kips) (AISC 360 Tableau J3.1)

Connexion boulonnée à haute résistance

Les assemblages boulonnés à haute résistance peuvent être divisés en trois types en fonction de leurs conditions de contrainte : assemblage par friction, assemblage sous pression et assemblage par tension. Parmi eux, les deux premières connexions supportent principalement une force de cisaillement et la troisième supporte principalement une force de tension. La connexion par friction est actuellement une forme de connexion largement utilisée.

Les connexions de type friction reposent sur la friction entre les plaques de connexion pour supporter la charge. Le trou fermé du boulon dans la connexion n’est pas sous pression et la vis n’est pas cisaillée. Ce type de contrainte de connexion se transfère en douceur et la rigidité du joint est bonne. L'assemblage boulonné à haute résistance auquel on fait généralement référence est ce type d'assemblage par friction. Dans les assemblages à friction boulonnés à haute résistance, la force de frottement entre les plaques est sur le point d'être surmontée en tant qu'état ultime de capacité portante.

L'état limite de capacité portante de la connexion sous pression est que le frottement est surmonté, le gousset est relativement glissé, la paroi du trou est sous pression et le boulon est cisaillé. Ce type de connexion produira une certaine déformation par glissement une fois la force de friction surmontée, son application est donc limitée, mais la capacité portante de cette connexion est supérieure à celle d'une connexion par friction à boulon à haute résistance, et l'économie est bonne.

Connexion de type tension : lorsque la force externe est cohérente avec la force axiale du boulon à haute résistance, les connexions par boulons à haute résistance telles que la connexion à bride, la connexion de type T et la connexion boulon-rotule sont appelées connexions de type tension. La caractéristique de cette connexion est que la force externe est équilibrée avec la pression générée entre les pièces de connexion par la force de pré-serrage des boulons à haute résistance.

Les boulons à haute résistance sont des boulons à haute résistance et constituent une pièce standard. L'assemblage par boulons à haute résistance est un nouveau type d'assemblage de structure en acier après assemblage par rivetage, et c'est actuellement le principal moyen d'assemblage de structure en acier. Le nom complet des boulons à haute résistance en production est appelé paire de connexions de boulons à haute résistance, et il n'est généralement pas appelé boulons à haute résistance pour faire court.

Types et spécifications des boulons à haute résistance

1. Distinguer selon l'apparence

Les boulons à haute résistance peuvent être divisés en boulons à haute résistance de type cisaillement de torsion et en grands boulons à tête hexagonale à haute résistance en termes d'apparence.

Boulons à haute résistance au cisaillement de torsion

Boulons à haute résistance de type cisaillement par torsion pour structures en acier Une paire de connexions par boulons est un boulon, un écrou et une rondelle, qui convient aux structures en acier à connexion de type friction.

Grands boulons à tête hexagonale haute résistance

Les grands boulons à tête hexagonale à haute résistance pour structures en acier sont des filetages ordinaires à gros filetage, divisés en deux qualités : 8.8S et 10.9S. Une paire de connexions se compose d'un boulon, d'un écrou et de deux rondelles. La paire de connexions par boulons à haute résistance doit être fabriquée dans le même lot pour garantir la stabilité du coefficient de couple. Le coefficient de couple moyen de la même paire de connexions par lots est de 0.110 à 0.150 et l'écart type du coefficient de couple ne doit pas être supérieur à 0.010.

Les gros boulons hexagonaux à haute résistance appartiennent à la qualité à haute résistance des vis ordinaires, tandis que les boulons à haute résistance au cisaillement de torsion sont des types améliorés de grands boulons hexagonaux à haute résistance pour une meilleure construction.

2. Selon le niveau de performance

Selon le niveau de performance des boulons à haute résistance, il est divisé en : 8.8, 10.9 et 12.9. À l'heure actuelle, les gros boulons hexagonaux à haute résistance utilisés dans notre pays sont : les qualités 8.8 et 10.9, et les boulons à haute résistance de type cisaillement par torsion ne sont que les qualités 10.9. Parmi eux, il n'y a que de gros boulons hexagonaux à haute résistance de grade 8.8. Dans la méthode de marquage, le nombre avant le point décimal indique la résistance à la traction après traitement thermique ; le nombre après la virgule indique le taux d'élasticité, c'est-à-dire le rapport entre la valeur mesurée de la limite d'élasticité et la valeur mesurée de la résistance à la traction ultime. . La qualité 8.8 signifie que la résistance à la traction de la tige du boulon n'est pas inférieure à 800 MPa et que le taux d'élasticité est de 0.8 ; La qualité 10.9 signifie que la résistance à la traction de la tige du boulon n'est pas inférieure à 1000 0.9 MPa et que le taux d'élasticité est de XNUMX.

3. Selon la division des forces

En termes de conception au cisaillement, les boulons à haute résistance sont divisés en : type à roulement de pression de boulon à haute résistance et type à friction de boulon à haute résistance selon les exigences de l'état de force.

Pour le type à friction de boulon à haute résistance, le glissement entre les plaques est considéré comme l'état limite de la capacité portante.

Les pièces de connexion ne peuvent pas glisser les unes sur les autres, la déformation est faible et la capacité portante est faible. Mesures de garantie du processus : sablage, de sorte que m=0.3～0.55.

Diagramme schématique de la force de friction des boulons à haute résistance

Le type de roulement à boulon à haute résistance utilise la défaillance de connexion comme état limite de capacité portante.

Le glissement mutuel est autorisé entre les connecteurs. Au début de la transmission de la force, il n'y a pas de glissement entre les connecteurs dynamiques sous la charge standard, et la force de cisaillement est transmise conjointement par la force de frottement et la résistance au cisaillement de la vis. Cependant, lorsque la charge est importante, il se produit une déformation plastique importante entre les connecteurs. Lorsqu'il est proche de la rupture, il se produit un glissement relatif entre les pièces de liaison, et le frottement ne joue qu'un rôle en retardant le glissement. La force de cisaillement est transmise par la vis, qui présente les mêmes caractéristiques que les boulons ordinaires. Par conséquent, il existe les mêmes états limites que les boulons ordinaires : le boulon est cisaillé, la paroi du trou est écrasée et l'élément est cassé. Grande déformation, ne convient pas pour une connexion sous charge dynamique.

Diagramme schématique de la pression d'appui des boulons à haute résistance

L'assemblage par boulons des principaux composants de la structure du bâtiment est généralement relié par des boulons à haute résistance. Les boulons ordinaires peuvent être réutilisés, mais les boulons à haute résistance ne peuvent pas être réutilisés.

Processus de connexion par boulons à haute résistance

1. Dispositions générales

(1) La connexion par boulons à haute résistance doit être inspectée et réinspectée pour la paire de connexions et la surface de friction avant la connexion, et l'installation ne peut être effectuée qu'après avoir réussi le test.

(2) Pour chaque joint de connexion, des boulons temporaires ou des clous de poinçonnage doivent être utilisés en premier pour le positionnement. Afin d'éviter les modifications du coefficient de couple causées par des filetages endommagés, il est strictement interdit d'utiliser des boulons à haute résistance comme boulons temporaires. Pour un joint, le nombre de boulons provisoires et de clous à poinçonner doit être calculé et déterminé en fonction de la charge que peut supporter le joint et doit être conforme aux réglementations suivantes :

① Pas moins de 1/3 du nombre total de boulons de montage ;

② Pas moins de deux boulons temporaires ;

③Le nombre de pénétrations de clous ne doit pas être supérieur à 30 % des boulons temporaires.

(3) La pénétration des boulons à haute résistance doit être effectuée après avoir ajusté la position centrale de la structure, et la direction de pénétration doit être basée sur la commodité de la construction et s'efforcer d'être cohérente ; lors de l'installation, faites attention à l'avant et à l'arrière de la rondelle, c'est-à-dire : un côté de l'écrou avec une table ronde Le côté doit faire face au côté chanfreiné de la rondelle ; pour la rondelle située sur le côté de la grande paire de connexions de boulons à haute résistance à tête hexagonale proche de la tête de vis, le côté chanfreiné fait face à la tête de boulon.

(4) L'installation de boulons à haute résistance doit pouvoir pénétrer librement dans le trou et la pénétration forcée est strictement interdite. S'il ne peut pas être pénétré librement, le trou doit être découpé avec un alésoir ; le diamètre maximum du trou corrigé doit être inférieur à 1.2 fois le diamètre du boulon. Lors de la réparation du trou, afin d'éviter que la limaille de fer ne tombe dans la couture de la pile de plaques, tous les boulons autour du trou doivent être serrés avant l'alésage, de sorte que la pile de plaques soit étroitement liée avant de continuer, et que le coupage et l'alésage au gaz soient strictement interdite.

(5) Dans la connexion par boulon à haute résistance, le diamètre du trou de la plaque d'acier de connexion est légèrement plus grand que le diamètre du boulon et la méthode de perçage doit être adoptée. La surface de la plaque d'acier après le perçage doit être plate, et il ne doit y avoir aucune bavure ni bavure sur le bord du trou, et il ne doit y avoir aucune éclaboussure de soudure sur la surface de la plaque de connexion, pollution par les hydrocarbures, etc. L'écart du diamètre du trou de boulon est le suivant :

(6) En plus de répondre aux exigences du tableau 2.10, la distance entre les trous et la distance latérale des trous de boulons de la plaque de connexion des boulons à haute résistance doivent également tenir compte de l'espace utilisable des outils de construction spéciaux. L'espace utilisable des boulons avec des spécifications générales est indiqué dans la figure et le tableau ci-dessous :

Dimensions de l'espace opérationnel des équipements de construction

Lorsque la distance entre le centre de la jauge et le bord du composant (c'est-à-dire a sur la figure) ne répond pas aux exigences et que la valeur b a suffisamment d'espace, il peut être envisagé d'utiliser un manchon rallongé pour le vissage. À ce stade, le diamètre de la tête du manchon est généralement la diagonale de l'écrou. Ajoutez 10 mm à la taille de la ligne.

L'écart admissible de la distance entre les trous de boulons de la plaque de connexion à boulons à haute résistance est indiqué dans le tableau suivant :

Remarque : Le regroupement des trous stipule :

1. Dans le nœud, tous les trous de connexion où la plaque de connexion est reliée à une barre sont divisés en un groupe ;

2. Trous au niveau des joints : joints universels --- les trous sur la moitié de la planche de jonction forment un groupe ; joints étagés --- les trous entre les deux joints forment un groupe ;

3. Les trous de connexion entre deux nœuds ou joints adjacents constituent un groupe, mais les trous mentionnés en 1 et 2 ne sont pas inclus ;

4. Sur la bride de l'élément de flexion, les trous dans chaque longueur de 1 m forment un groupe.

Processus de connexion par boulon à grande tête hexagonale à haute résistance

(1) Coefficient de couple de la paire de boulons de connexion à grande tête hexagonale à haute résistance

Pour la paire de connexions de boulons à grande tête hexagonale à haute résistance, lorsque le boulon est serré, il existe une relation correspondante entre la valeur de couple M appliquée à l'écrou et la force de serrage axiale (force axiale) P du boulon introduit :

M = K·D·P

Dans la formule : D ---- diamètre nominal du boulon, mm ;

P ---- force axiale du boulon, kN ;

M----Valeur de couple appliquée à l'écrou, kN m ;

K---coefficient de couple

Le coefficient de couple K est lié aux facteurs suivants :

① La valeur moyenne du rayon et du coefficient de frottement de la surface de contact entre l'écrou et la rondelle ;

②Forme du filetage, pas et valeur du coefficient de frottement entre les surfaces de contact du filetage ;

③ Traitement de surface et endommagement des filetages des boulons et écrous, etc.

Le coefficient de couple K de la paire de connexions de boulons à haute résistance est le principal indice permettant de mesurer la qualité du boulon à haute résistance. Le coefficient de couple est fourni. La valeur moyenne du coefficient de couple du même lot de paires de connexions est de 0.110 ~ 0.150 (grade 10.9) et son écart type doit être inférieur ou égal à 0.010. Avant l'installation et l'utilisation, il doit être réinspecté en fonction du lot de fourniture.

Les paires de boulons à tête hexagonale haute résistance doivent être inspectées et réinspectées conformément au lot. Un lot désigne les boulons présentant les mêmes caractéristiques : même classe de performance, même matériau, même numéro de four, même spécification de filetage et même longueur (lorsque la longueur du boulon est ≤ 100 mm, la différence de longueur est ≤ 15 mm ; lorsque la longueur du boulon est > 100 mm, la différence de longueur est ≤ 20 mm, ces boulons étant considérés comme de même longueur). Les boulons ayant subi un usinage, un traitement thermique et un traitement de surface appartiennent au même lot. De même, les boulons présentant les mêmes caractéristiques (même classe de performance, même matériau, même numéro de four, même spécification de filetage, même usinage, même traitement thermique) et les écrous ayant subi le même traitement de surface appartiennent au même lot. Les rondelles présentant les mêmes caractéristiques (même classe de performance, même matériau, même numéro de four, même spécification de filetage) appartiennent également au même lot. usinageLe traitement thermique et le traitement de surface appartiennent au même lot ; les paires de connexion composées respectivement de boulons, d'écrous et de rondelles du même lot sont des vis de connexion du même lot.

(2) Construction de la méthode de couple

Pour la grande paire d'assemblages de boulons à tête hexagonale à haute résistance, lorsque le coefficient de couple K est déterminé, puisque la force axiale (prétension) P du boulon est spécifiée par la conception, la valeur de couple M qui doit être appliquée par le boulon peut être facilement calculé et déterminé, selon Calculez la valeur de couple de construction déterminée et utilisez une clé dynamométrique (manuelle, électrique, pneumatique) pour effectuer le serrage final en fonction de la valeur de couple de construction, qui est le principe de la méthode de couple.

Lors de la détermination de la force axiale P du boulon, elle doit être basée sur la valeur de prétension de conception. Généralement, 10 % de la perte de pré-tension de la construction du boulon est prise en compte, c'est-à-dire que la pré-tension de la construction du boulon (force axiale) P est 1.1 fois la valeur de pré-tension de conception, comme indiqué dans le tableau suivant est la valeur P de la force de prétension (force axiale) du grand boulon hexagonal à haute résistance.

Prétension de construction des grands boulons à tête hexagonale à haute résistance (kN)

Le coefficient de couple du boulon est facile à modifier pendant le stockage et l'utilisation, de sorte que le coefficient de couple est généralement réinspecté avant l'installation sur le chantier de construction. Une fois la réinspection réussie, le couple de construction est déterminé en fonction du résultat de la réinspection et la construction est organisée en conséquence.

Les boulons, écrous et rondelles utilisés pour l'essai du coefficient de couple doivent être sélectionnés au hasard dans le même lot de paires de boulons, et généralement 5 à 10 jeux doivent être prélevés en fonction de la taille du lot (car les boulons qui ont réussi l'essai du coefficient de couple peuvent toujours utilisé en ingénierie, si les conditions le permettent, l'échantillon peut être sélectionné pour mieux refléter le coefficient de couple du lot de boulons), l'état de test doit être le même que l'état d'utilisation du boulon, et l'échantillon n'est pas autorisé à être réutilisé. La réinspection du coefficient de couple doit être effectuée dans une unité d'essai qualifiée reconnue par l'État, et le dynamomètre axial et la clé dynamométrique utilisés dans l'essai doivent être certifiés par métrologie.

Avant le serrage final par la méthode du couple, le serrage initial doit être effectué en premier et un resserrage est nécessaire pour les gros joints comportant de nombreux boulons. Le but du vissage initial est de fermer la surface de contact et de "serrer" les boulons. Généralement, le couple de serrage initial des boulons de spécifications couramment utilisées (M20, M22, M24) est de 200 à 300 N.m et la force axiale des boulons peut atteindre 10 à 50 kN. En fonctionnement réel, un opérateur peut utiliser une clé ordinaire pour utiliser sa propre force manuelle. Il suffit de la serrer.

D'une manière générale, l'ordre du vissage initial, du resserrage et du vissage final est symétrique du milieu vers les deux côtés ou autour. Les boulons de vissage initial et final doivent être marqués différemment pour éviter les risques de sécurité tels qu'un vissage manqué et un serrage excessif. Il est également pratique pour les inspecteurs de vérifier la qualité de la fixation.

3. Construction d'angle

En raison de la discrétion du coefficient de couple, en particulier de la mauvaise qualité de fabrication et de la mauvaise gestion de la construction des boulons, le coefficient de couple dépassera la valeur standard (valeur moyenne et coefficient de variation). Dans ce cas, la méthode du couple est utilisée pour la construction, c'est-à-dire que la valeur du couple est utilisée pour contrôler la force axiale du boulon. la méthode aura une grosse erreur. Afin de résoudre ce problème, la méthode de construction en coin a été introduite. La méthode de l'angle de rotation est une méthode permettant de contrôler la force axiale du boulon en contrôlant l'allongement élastique de la vis par l'angle de rotation de l'écrou.

Les résultats expérimentaux montrent qu'après le vissage initial du boulon, l'angle de rotation de l'écrou correspond à la force axiale du boulon, et lorsque le boulon est tendu dans la plage élastique, la relation entre les deux est linéaire. Selon cette relation linéaire, après avoir déterminé la prétension de construction du boulon (généralement 1.1 fois la prétension de conception), il est facile d'obtenir l'angle de rotation de l'écrou, et l'opérateur de construction peut fixer la construction en fonction de cet angle de rotation, ce qui peut répondre aux exigences de la conception. C’est le principe de base de la construction par méthode de coin.

La construction de la méthode d'angle de boulon à haute résistance est divisée en deux étapes : le serrage initial et le serrage final (un resserrage est ajouté si nécessaire), et les exigences pour le serrage initial sont plus strictes que celles de la méthode au couple. En effet, il y aura un espace entre les plaques de connexion. Au début, l'angle de rotation de l'écrou est principalement consommé par l'espace entre les plaques, et la relation entre l'angle de rotation et la force axiale du boulon est instable ; le but du vissage initial est d'éliminer l'influence de l'espace entre les plaques et de créer une base à peu près cohérente pour le vissage final.

La construction d'angles a une histoire de plus de 40 ans en Chine, mais il n'existe pas de norme concernant la taille du couple de serrage initial et chaque projet est déterminé en fonction de la situation spécifique. D'une manière générale, pour les boulons couramment utilisés (M20, M22, M24), le couple de serrage initial est fixé à 200-300N.m, ce qui est plus approprié. Le vissage final est basé sur le vissage initial, puis l'écrou est tourné selon un certain angle, de sorte que la force axiale du boulon atteigne la force de pré-tension de la construction. La figure ci-dessous est un diagramme schématique de la construction de la méthode des coins.

Méthode de construction d'angle

La séquence de construction de la méthode des coins est la suivante :

Serrage initial : utilisez une clé dynamométrique fixe pour serrer les écrous séquentiellement du centre du groupe de boulons vers l'extérieur.

Inspection initiale du serrage : Généralement, la méthode de percussion est adoptée, c'est-à-dire qu'un petit marteau est utilisé pour vérifier un par un, le but est d'empêcher les boulons d'être vissés.

Marquage : Après le vissage initial, marquez les boulons un à un, comme indiqué sur la figure ci-dessus.

Vissage final : utilisez une clé spéciale pour faire tourner l'écrou à un angle nominal, comme indiqué dans la figure ci-dessus, de sorte que la séquence de serrage du groupe de boulons soit la même que celle du vissage initial.

Inspection finale du serrage : vérifiez si l'angle de rotation de l'écrou répond aux exigences une par une après le serrage final des boulons, et utilisez un rapporteur pour vérifier l'angle de rotation relatif entre le boulon et la ligne sur l'écrou.

Marquage : Marquez les boulons vissés finaux avec des stylos de couleurs différentes pour éviter les fuites et le resserrage, et vérifiez par l'inspecteur qualité.

Les outils utilisés pour le vissage final comprennent actuellement une clé pneumatique, une clé électrique, une clé électrique à angle fixe et une clé manuelle, etc. La manière générale pour les clés de contrôler l'angle de l'écrou est de marquer l'angle de rotation sur le manchon, donc que lorsque le manchon est posé sur l'écrou. Enfin, utilisez un stylo pour marquer la position de départ de l'angle du manchon sur la plaque d'acier. Après avoir allumé la machine, attendez que la ligne d'extrémité de l'angle du manchon coïncide avec le repère sur la plaque d'acier et que le vissage final soit terminé. A ce moment, l'angle de rotation du manchon est l'angle de rotation de l'écrou. Lorsque vous utilisez une clé à angle de rotation fixe, l'angle de rotation de l'écrou est contrôlé par la clé et la clé s'arrête automatiquement lorsque l'angle spécifié est atteint. Afin de garantir la précision de l'angle de vissage final, il convient de veiller à éviter la co-rotation du boulon et de l'écrou lors du vissage. Pour cette raison, quelqu'un doit coopérer pour bloquer la tête de vis d'un côté de la tête de vis.

L'angle de rotation de l'écrou doit être réinspecté avant la construction. La procédure de réinspection est la même que la méthode de construction au couple, c'est-à-dire que les boulons, écrous et rondelles à réexaminer doivent être sélectionnés au hasard dans le même lot de paires de boulons, et généralement 5 à 10 jeux sont prélevés selon la taille du lot. , l'état du test doit être le même que l'état d'utilisation du boulon et l'échantillon ne peut pas être réutilisé. La réinspection de l'angle de rotation doit être effectuée dans une unité d'inspection qualifiée reconnue par l'État, et le dynamomètre axial, la clé, le rapporteur et les autres instruments utilisés dans l'essai doivent être certifiés par métrologie.

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