高强螺栓扭矩值如何查表确定？

Question

在钢结构施工中，如何根据《高强螺栓扭矩系数查表法》准确确定高强度螺栓的施工扭矩值？常见问题在于：不同强度等级（如8.8级、10.9级）、不同规格（M20、M24等）的螺栓对应不同的标准预拉力，而扭矩值需结合扭矩系数K查表计算得出。实际应用中，因未正确查取JGJ82-2011规范中的扭矩系数表，或忽视螺栓连接副的实测K值，导致施拧扭矩偏大或不足，影响结构安全。如何依据设计要求和实验数据，正确查表并计算出符合验收标准的施工扭矩？

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一、高强螺栓施工扭矩的确定原理与查表法基础

在钢结构施工中，高强度螺栓连接是保障结构整体性与安全性的关键环节。其核心在于通过施加精确的预拉力，使连接节点具备足够的抗滑移能力。而预拉力的实现依赖于正确的施工扭矩值，该值需通过《高强螺栓扭矩系数查表法》进行计算。

根据《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011），施工扭矩 T 的计算公式为：

T = K × P × d

• T：施工扭矩（N·m）
• K：扭矩系数（无量纲）
• P：标准预拉力（kN）
• d：螺栓公称直径（mm）

其中，K 值是决定扭矩准确性的重要参数，受润滑条件、表面处理、环境温湿度等影响。

二、标准预拉力P的查取与强度等级关系

不同强度等级和规格的螺栓对应不同的标准预拉力。以下为JGJ82-2011中部分常用螺栓的标准预拉力值：

螺栓规格	8.8级 (kN)	10.9级 (kN)
M16	85	100
M20	125	155
M22	160	190
M24	180	225
M27	230	290
M30	280	355
M33	335	415
M36	390	480
M39	450	560
M42	520	650

例如，M24-10.9级螺栓的标准预拉力为225kN，这是计算扭矩的基础输入之一。

三、扭矩系数K的来源与实测要求

扭矩系数K并非固定值，应依据实际连接副的检测结果确定。JGJ82-2011规定：

1. 每批高强螺栓连接副应进行扭矩系数复验；
2. 每批次抽取8套进行实测，取平均值作为K值；
3. K值范围应在0.110～0.150之间，超出则不得使用；
4. 若未提供实测K值，可暂按0.130估算，但验收时仍需以实测为准。

常见问题：现场常直接采用0.13估算而不做实测，导致实际预拉力偏差超过±10%，影响抗滑移性能。

四、施工扭矩计算实例与流程图

以M24-10.9级螺栓为例，假设实测扭矩系数K=0.135：

P = 225 kN = 225,000 N  
d = 24 mm  
K = 0.135  
T = K × P × d = 0.135 × 225000 × 24 = 729,000 N·mm = 729 N·m

因此，施工扭矩应设定为729 N·m。

graph TD A[设计图纸确认螺栓规格与等级] --> B[查JGJ82-2011获取标准预拉力P] B --> C[送检连接副并实测扭矩系数K] C --> D[计算施工扭矩 T = K×P×d] D --> E[标定电动扳手并实施施拧] E --> F[过程抽检与终拧验收] F --> G[记录数据用于质量追溯]

五、常见问题分析与解决方案

• 问题1：未区分8.8级与10.9级螺栓预拉力 —— 导致扭矩误算约20%；
• 问题2：忽视实测K值，统一用0.13代替 —— 实际K可能达0.16，造成预拉力不足；
• 问题3：直径单位未换算（mm→m） —— 扭矩结果放大1000倍；
• 问题4：未对电动工具定期标定 —— 施工扭矩偏差超过规范允许范围；
• 问题5：雨天或油污环境下施拧 —— 显著降低K值，增加滑移风险。

解决方案包括建立“螺栓管理台账”、引入物联网扭矩扳手实现数据自动上传、结合BIM模型进行节点级扭矩标注等数字化手段提升精度。