GB/T 32076.3-2015 预载荷高强度栓接结构连接副 第3部分：HR型 大六角头螺栓和螺母连接副

　　ICS 21. 060. 10;21. 060.20 J 13

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 32076.3—2015

　　预载荷高强度栓接结构连接副

　　第 3 部分 :HR型 大六角头螺栓和

　　螺母连接副

　　High-strength structuralbolting assembliesforpreloading—

　　Part3:System HR—Hexagon boltwith largewidth acrossflats

　　and nutassemblies

　　2015-10-09发布 2016-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 32076.3—2015

　　前 言

　　GB/T 32076《预载荷高强度栓接结构连接副》包括以下部分 :

　　— 第 1部分 :通用要求 ;

　　— 第 2部分 :预载荷适应性 ;

　　— 第 3部分 : HR 型 大六角头螺栓和螺母连接副 ;

　　— 第 4部分 : HV 型 大六角头螺栓和螺母连接副 ;

　　— 第 5部分 :平垫圈 ;

　　— 第 6部分 :倒角平垫圈 ;

　　— 第 7部分 :M39~ M64大六角头螺栓和螺母连接副 。

　　本部分为 GB/T 32076的第 3部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出 。

　　本部分由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归 口 。

　　本部分负责起草单位 : 中机生产力促进中心 。

　　本部分参加起草单位 :上海金马高强紧固件有限公司 、上海高强度螺栓厂有限公司 、宁波中京电气科技有限公司 、宁波东港紧固件制造有限公司 、吉林省天合风电设备有限公司 、山东高强紧固件有限公司 、江苏中成紧固技术发展有限公司 、浙江烨凌实业有限公司 、北京金风科创风电设备有限公司 、晋亿实业股份有限公司 、机械工业通用零部件产品质量监督检测中心 。

　　本部分由全国紧固件标准化技术委员会秘书处负责解释 。

　　预载荷高强度栓接结构连接副

　　第 3 部分 :HR型 大六角头螺栓和

　　螺母连接副

　　1 范围

　　GB/T 32076的本部分与 GB/T 32076. 1规定了螺纹规格为 M12~ M36、大六角系列 、性能等级为8. 8/8和 10. 9/10、HR 型 、预载荷连接的高强度栓接结构螺栓和螺母连接副 。

　　本部分设计的螺栓和螺母连接副允许的预载荷 ≥0. 7Rm ×A) ,并主要由螺栓的塑性伸长保证延伸性能 。为此 ,零件应有以下特性 :

　　— 1 型(标准)螺母高度 ,如 GB/T 6170;

　　— 螺栓的螺纹长度按 GB/T 3106。

　　本部分规定的螺栓和螺母连接副 ,还应包括按 GB/T32076.5(仅在螺母支承面下)或/和 GB/T32076.6规定的垫圈。

　　注 : 为获得满意的结果 ,确保螺栓的正确使用非常重要 。有关正确使用的方法 ,可咨询或参照有关规范 。

　　预载荷适应性试验见 GB/T 32076. 2。

　　本部分适用于工业与民用建筑 、桥梁 、塔桅结构 、锅炉钢结构 、起重机械及其他钢结构用预载荷连接的高强度螺栓连接副 。

　　附录 A 给出了螺栓和螺母连接副的总夹紧长度和夹紧长度 。

　　附录 B给出了欧洲钢结构螺栓连接副两种应用型式说明 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 3 普通螺纹收尾 、肩距 、退刀槽和倒角

　　GB/T 90. 1 紧固件 验收检查

　　GB/T 90. 2 紧固件 标志与包装

　　GB/T 193 普通螺纹 直径与螺距系列

　　GB/T 1237 紧固件标记方法

　　GB/T 3098. 1 紧固件机械性能 螺栓 、螺钉和螺柱

　　GB/T 3098. 2 紧固件机械性能 螺母

　　GB/T 3103. 1 紧固件公差 螺栓 、螺钉 、螺柱和螺母

　　GB/T 3104 紧固件 六角产品的对边宽度

　　GB/T 3106 螺栓 、螺钉和螺柱的公称长度和普通螺栓的螺纹长度

　　GB/T 5267. 2 紧固件 非电解锌片涂层

　　GB/T 5267. 3 紧固件 热浸镀锌层

　　GB/T 5779. 1 紧固件表面缺陷 螺栓 、螺钉和螺柱 一般要求

　　1) Rm 是公称抗拉强度 ,As 是螺纹公称应力截面积 。

　　GB/T 32076.3—2015

　　GB/T 5779. 2 紧固件表面缺陷 螺母

　　GB/T 6170 1 型六角螺母

　　GB/T 9145 普通螺纹 中等精度 、优选系列的极限尺寸

　　GB/T 22028 热浸镀锌螺纹 在内螺纹上容纳镀锌层

　　GB/T 32076. 1 预载荷高强度栓接结构连接副 第 1部分 :通用要求

　　GB/T 32076. 2 预载荷高强度栓接结构连接副 第 2部分 :预载荷适应性

　　GB/T 32076. 5 预载荷高强度栓接结构连接副 第 5部分 :平垫圈

　　GB/T 32076. 6 预载荷高强度栓接结构连接副 第 6部分 :倒角平垫圈

　　3 栓接连接副零件尺寸

　　3. 1 螺栓尺寸

　　螺栓型式尺寸见图 1 和表 1。

　　lg与 ls之间的差值应不小于 1. 5P。

　　a 不完整螺纹 u≤2P。

　　b 15°~ 30°。

　　图 1 螺栓

　　表 1 螺栓尺寸a 单位为毫米

　　表 1 (续) 单位为毫米

　　表 1 (续) 单位为毫米

　　3.2 头下圆角半径

　　为降低 10. 9级螺栓氢脆和其他氢致失效风险 ,应使用表 1规定的螺栓头下圆角半径 。

　　3.3 螺母尺寸

　　螺母型式尺寸见图 2 和表 2。

　　允许制造的型式

　　a 15°~ 30°。

　　b 110°~ 130°。

　　图 2 螺母

　　表 2 螺母尺寸a 单位为毫米

　　3.4 垫圈尺寸

　　垫圈型式尺寸应按 GB/T 32076. 5 和/或 GB/T 32076. 6规定 。

　　4 栓接连接副零件技术条件

　　4. 1 螺栓技术条件

　　螺栓技术条件和引用标准见表 3。

　　表 3 螺栓技术条件和引用标准

　　4.2 螺母技术条件

　　螺母技术条件和引用标准见表 4。螺母的保证载荷值见表 5。

　　螺母的硬度值见表 6。

　　表 4 螺母技术条件和引用标准

　　表 5 螺母保证载荷值

　　如按硬度验收螺母 ,硬度值按表 6规定 。

　　表 6 螺母硬度

　　4.3 垫圈技术条件

　　垫圈技术条件按 GB/T 32076. 5 或 GB/T 32076. 6规定 。

　　5 栓接连接副零件的标志

　　5. 1 螺栓标志

　　本部分规定预载荷高强度栓接结构用螺栓应在头部顶面用凹字或凸字标志(见图 3) :

　　a) 按 GB/T 3098. 1规定的性能等级和 HR 型标志 ;

　　b) 制造者识别标志 。

　　示例 :螺栓标志 。

　　说明 :

　　1— 制造者识别标志 ;

　　2— 性能等级和 HR 型标志 。

　　图 3 螺栓标志示例

　　5.2 螺母标志

　　本部分规定预载荷高强度栓接结构用螺母应在螺母顶面用凹字或凸字标志(见图 4) :

　　a) 按 GB/T 3098. 2规定的性能等级和 HR 型标志 ;

　　b) 制造者识别标志 。

　　示例 :螺母标志 。

　　说明 :

　　1— 制造者识别标志 ;

　　2— 性能等级和 HR 型标志 。

　　图 4 螺母标志示例

　　5.3 垫圈标志

　　垫圈标志按 GB/T 32076. 5 或 GB/T 32076. 6规定 。

　　6 栓接连接副的功能特性

　　6. 1 通则

　　当按 GB/T 32076. 2进行试验时 ,螺栓和螺母连接副的功能特性应能达到 6. 2~ 6. 5 的要求 。

　　未旋合螺纹的长度(在螺母支承面与螺栓无螺纹杆部之间)应保持 4扣完整螺纹(除螺纹收尾外)的长度 。

　　注 : 有关功能特性的详细资料见 GB/T 32076. 2。

　　在交货状态下 ,螺母或螺栓和垫圈上应经适当润滑处理 , 以确保拧紧栓接连接副时不出现咬死现象 ,并能获得所需的预载荷 。

　　6.2 拧紧试验中单个螺栓轴力的最大值(Fbimax)

　　应用下列公式进行计算 :

　　Fbi max≥0. 9 Rm ×As

　　式中 :

　　Rm — 螺栓公称抗拉强度 ;

　　As — 螺纹公称应力截面积 。

　　6.3 从 0. 7Rm ×As的预载荷起 ,转动螺母(或螺栓)直至达到 Fbimax所需角度(Δθ1 )

　　表 7所列数值仅为参考资料 。

　　表 7 Δθ1 的值

　　6.4 从 0. 7Rm ×As的预载荷起 ,转动螺母(或螺栓)直至 Fbi再次跌到 0.7Rm ×As所需转动的角度(Δθ2 )适用的 Δθ2 值见表 8。

　　表 8 Δθ2 的值

　　6.5 扭矩系数 k 的单个值(ki) 、平均试验值(km )和变异系数(Vk)

　　6.5. 1 扭矩系数 k 的单个值(ki)

　　当要求 ki值时 ,应在 0. 10≤ki≤0. 16的范围内 。

　　6.5.2 扭矩系数 k 的平均试验值(km )和变异系数(Vk)

　　扭矩系数 k 的平均试验值 ,按下式计算 :

　　其中 :

　　式中 :

　　Mi— 施加的单个扭矩值 ;

　　Fp — 规定的预载荷 ;

　　d — 螺栓公称直径 。

　　按下式计算扭矩系数 k 的变异系数(Vk) :

　　式中 :

　　sk— 标准偏差 。

　　当要求 km 与 Vk 时 ,km 、Vk 应满足下列要求 :

　　0. 10≤km ≤0. 23;

　　Vk≤0. 10。

　　7 栓接连接副及其零件的标记

　　7. 1 标记方法

　　标记方法按 GB/T 1237规定 。

　　7.2 连接副标记

　　示例 1:

　　螺纹规格为 M16、公称长度 l= 80 mm、性能等级为 10. 9级的大六角头螺栓 , 与螺纹规格为 M16、性能等级为 10级

　　的大六角螺母搭配 ,并适用于预载荷高强度栓接结构 、K1级 、不经表面处理的 HR 型螺栓和螺母连接副标记 :

　　连接副 GB/T 32076. 3 M16×80-10. 9/10-K1-HR

　　“不经表面处理 ”以外的其他表面处理则应增加标记 。

　　示例 2:

　　产品要求同示例 1,但需要热浸镀锌(tZn) ,则应在标记中注明 :

　　连接副 GB/T 32076. 3 M16×80-10. 9/10-K1-tZn-HR

　　7.3 螺栓标记

　　符合本部分规定的大六角头螺栓需要用于其他连接 ,如盲螺孔 ,则需要单独订购 。

　　示例 :

　　预载荷高强度栓接结构连接副 、螺纹规格为 M16、公称长度 l= 80 mm、性能等级为 10. 9 的大六角头螺栓标记 :

　　螺栓 GB/T 32076. 3 M16×80-10. 9-HR

　　7.4 螺母标记

　　符合本部分规定的大六角螺母需要用于其他连接 ,如螺柱 ,则需单独订购 。

　　示例 :

　　预载荷高强度栓接结构连接副 、螺纹规格为 M16、性能等级为 10级的大六角螺母标记 :

　　螺母 GB/T 32076. 3 M16-10-HR

　　7.5 垫圈标记

　　垫圈标记按 GB/T 32076. 5 或 GB/T 32076. 6规定 。

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　总夹紧长度和夹紧长度

　　A. 1 总夹紧长度

　　单垫圈或双垫圈连接副的总夹紧长度见图 A. 1 和表 A. 1。

　　注 :夹紧长度不受垫圈数目影响 。

　　图 A. 1 总夹紧长度

　　表 A. 1 单垫圈或双垫圈的总夹紧长度 Σta 单位为毫米

　　表 A. 1 (续) 单位为毫米

　　A.2 夹紧长度

　　单垫圈连接副(8. 8级)的夹紧长度见图 A. 2 和表 A. 2。

　　图 A.2 单垫圈夹紧长度

　　表 A.2 单垫圈夹紧长度 Σla 单位为毫米

　　双垫圈连接副(8. 8级或 10. 9级)的夹紧长度 ,见图 A. 3 和表 A. 3。

　　图 A.3 双垫圈连接副的夹紧长度

　　表 A.3 双垫圈连接副的夹紧长度 Σla 单位为毫米

　　表 A.3 (续) 单位为毫米

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　prEN 14399-3引言

　　本欧盟标准关于栓接连接副的 6种型式 ,反映了在欧盟存在两种实现螺栓-螺母和垫圈连接副必要延展性的理念 。这些理念要求不同的螺栓-螺母和垫圈连接副型式(HR和 HV) 。两种型式都得到很好的证明 ,采用什么体系取决于负责钢结构的专家 。但重要的是 ,不要混淆两种型式的零件(见表 B. 1) 。因此 ,两种型式的螺栓和螺母在本欧盟标准中分别作为单独部分 ,相同型式的零件其标记也是一致的 。

　　表 B. 1 连接副的型式

　　预载荷栓接连接副对制造和润滑过程中的差异非常敏感 。 因此 , 由一贯对连接副的功能采取负责态度的制造者供应连接副零件十分重要 。

　　同样的原因 ,零件的热浸镀锌在螺栓制造者的控制范围之内也很重要 。

　　除了零件的机械性能 ,其功能还应包括连接副用特定的紧固方法紧固时 ,能实现要求的预载荷 。 出于这个目的 ,设计了一种预载荷零件适应性试验方法 , 以证明是否达到连接副的功能 。

　　应当指出的是 ,与 ISO 272(eqv GB/T 3104)相比 ,M12和 M20的对边宽度(加大体系)分别更改为22 mm 和 32 mm。这些更改是正当的 ,原因如下 :

　　在栓接连接副的特定条件下 ,螺纹规格为 M12 的螺栓或螺母 ,对边宽度为 21 mm 时 ,螺栓头下或螺母支承面承受的压应力太大 ,尤其是在配合垫圈与螺栓轴心偏心的情况下 。

　　螺纹规格为 M20的螺栓或螺母 ,对边宽度为 34 mm 时 ,生产非常困难 。更改为 32 mm 主要是从成本节约方面考虑的 。 同时 ,对边宽度为 32 mm 在欧盟已得到了广泛实践 。