中华人民共和国行业标准

中华人民共和国国家标准

GB/T 16939 1997

钢网架螺栓球节点用高强度螺栓

High strength bolts for

Joints of space grid structures

　 1997 08 05发布 1998 04 01实施

国家技术监督局发布

GB/T 16939 1997

　前言

本标准是“钢结构用螺栓”的国标产品系列标准之一。该系列标准还包括：

GB/T 1228 91 钢结构用高强度大六角头螺栓

GB/T 1229 91 钢结构用高强度大六角螺母

GB/T 1230 91 钢结构用高强度垫圈

GB/T 1231 91 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

GB/T 3632 1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副

GB/T 3633 1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件

本标准的附录A是提示的附录。

本标准的附录B是标准的附录。

本标准由中华人民共和国机械工业部提出。

本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口。

                  本标准起草单位：机械工业部机械科学研究院、中国建筑科学研究院、冶金部
                  建筑研究总院、上海长城高强度螺栓研究所、铁道部科学研究院铁建所、上海
                  市紧固件和焊接材料技术研究所、上海高强度螺栓厂、上海金马高强紧固件有
                  限公司、徐州飞虹网架集团公司、徐州通城集团公司空间结构制造厂。

中华人民共和国国标标准

钢网架螺栓球节点 GB/T 16939 1997

High strength bolts for

Joints of space grid structures

1 范围

本标准规定了M12～M64×4钢网架螺栓球节点用高强度螺栓（以下简称螺栓）。

本标准适用于钢网架螺栓节点连接。

2 引用标准

            下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版
        时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准
        最新版本的可能性。

GB2 85 紧固件外螺纹零件的末端

GB90 85 紧固件验收检查，标志与包装

GB196 81 普通螺纹基本尺寸（直径1～600MM）

GB197 81 普通螺纹公差与配合（直径1～355MM）

GB228 87 金属拉伸试验方法

GB/T230 91 金属洛氏硬度试验方法

GB699 88 优质碳素结构钢技术条件

GB700 88 普通碳素结构钢技术条件

GB1237 88 紧固件的标记方法

GB1591 79 低合金结构钢技术条件

GB3077 88 合金结构钢技术条件

GB3098.1 82 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB3103.1 82 紧固件公差螺栓、螺钉和螺母

GB5779.1 86 紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱一般要求

3 尺寸

3.1 螺栓的型式与尺寸按图1及表1规定。

　

表1 MM

螺纹规格d		M12	M14	M16	M20	M22	M24	M27	M30	M33	M36
P		1.75	2	2	2.5	2.5	3	3	3.5	3.5	4
b	min	15	17	20	25	27	30	33	37	40	44
b	max	18.5	21	24	30	32	36	39	44	47	52
C≈		1.5				2.0			2.5
d_k	max	18	21	24	30	34	36	41	46	50	55
d_k	min	17.38	20.38	23.38	29.38	33.38	35.38	40.38	45.38	49.38	54.26
d_s	max	12.35	14.35	16.35	20.42	22.42	24.42	27.42	30.42	33.50	36.50
d_s	min	11.65	13.65	15.65	19.58	21.58	23.58	26.58	29.58	32.50	35.50
k	公称	6.4	7.5	10	12.5	14	15	17	18.7	21	22.5
	max	7.15	8.25	10.75	13.4	14.9	15.9	17.9	19.75	22.05	23.55
	min	5.65	6.75	9.25	11.6	13.1	14.1	16.1	17.65	19.95	21.45
r	min	0.8			1.0			1.5
d_s	max	15.20	17.29	19.20	24.40	26.40	28.40	32.40	35.40	38.40	42.40
l	公称	50	54	62	73	75	82	90	98	101	125
	max	50.80	54.95	62.95	73.95	75.95	83.1	91.1	99.1	102.1	126.25
	min	49.20	53.05	61.05	72.05	74.05	80.9	88.9	96.9	99.9	123.75
l₁	公称	18		22	24			28			43
	max	18.35		22.42	24.42			28.42			43.50
	min	17.65		21.58	23.58			27.58			43.20
l₂	参考	10		13	16		18	20	24		26
l₃		4
n	max	3.3			5.3			6.3			8.36
n	min	3			5			6			8
t₁	max	2.8			3.30			4.38			5.38
t₁	min	2.2			2.70			3.62			4.62
t₂	max	2.3			2.80			3.30			4.38
t₂	min	1.7			2.20			2.70			3.62

　

螺纹规格d		M39	M42	M45	M48	M52	M56×4	M60×4	M64×4
P		4	4.5	4.5	5	5	4	4	4
b	min	47	50	55	58	62	66	70	74
b	max	55	59	64	68	72	74	78	82
C≈		3.0						3.5
d_k	max	60	65	70	75	80	90	95	100
d_k	min	59.26	64.26	69.26	74.26	79.26	89.13	94.13	99.13
d_s	max	39.50	42.50	45.50	48.50	52.60	56.60	60.60	64.60
d_s	min	38.50	41.50	44.50	47.50	51.40	55.40	59.40	63.40
k	公称	25	26	28	30	33	35	38	40
	max	26.05	27.05	29.05	31.05	34.25	36.25	36.25	41.25
	min	23.95	24.95	26.95	28.95	31.75	33.75	36.75	38.75
r	min	2.0					2.5
d_s	max	45.40	48.60	52.60	56.60	62.60	67.00	71.00	75.00
l	公称	128	136	145	148	162	172	196	205
	max	129.25	137.25	146.25	149.25	163.25	173.25	197.45	206.45
	min	126.75	134.75	143.75	146.75	160.75	170.75	194.55	203.55
l₁	公称
	max
	min
l₂	参考
l₃
n	max
n	min
t₁	max
t₁	min
t₂	max
t₂	min

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

表1(完)

MM

螺纹规格dM39M42M45M48M52M564M60×4M64×4P44.54.555444bmin4750555862667074max5559646872747882C ≈3.03.5d_kmax60657075809095100min59.2664.2669.2674.2679.2689.1394.1399.13d_smax39.5042.5045.5048.5052.6056.6060.6064.60min38.5041.5044.5047.5051.4055.4059.4063.40k公称2526283033353840max26.0527.0529.0531.0534.2536.2539.2541.25min23.9524.9526.9528.9531.7533.7536.7538.75r min2.02.5da max45.4048.6052.6056.6062.6067.0071.0075.00l公称128136145148162172196205max129.25137.25146.25149.25163.25173.25197.45206.45min126.75134.75143.75146.75160.75170.75194.55203.55l₁公称43485358max43.5048.5053.6058.60min42.5047.5052.4057.40l₂ 参考2630384257l₃4nmax8.36min8t₁max5.38min4.62t₂max4.38min3.62注：推荐的六角套、封板或锥头底厚及螺栓旋入球体长度等见附录A。

4 技术要求

螺栓的技术要求按表2规定。

表2

材料按表 3螺纹公差6g标准GB 196、GB197公差产品等级除表1规定外，其余按B级标准GB 3103.1机械性能等级M12～M36∶10.9S；M39～M64×4.9∶8S标准GB 3098.1 82及第6章表面处理氧化表面缺陷GB 5779.1注：性能等级中的“S”表示钢筋结构用螺栓。

5 标记
- 5.1 标记方法按GB1237规定。
- 5.2 标记示例：
  
  螺纹规格d=30MM、公称长度l=98MM、性能等级为10.9S、表面氧化的钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的标记：
  
  螺栓 GB/T16939 M30×98

6 机械性能
- 6.1 螺栓性能等级和推荐材料按表3规定。

表3

螺纹规格d性能等级推荐材料材料标准编号M12～M2410.9S20MnTiB、40Cr、35CrMoGB 3077M27～M3635VB、40Cr、35CrMo附录B、GB3077M39～M64×49.8S35CrMo、40CrGB3077

6.2 螺栓材料试件机械性能

材料经热处理（工艺与螺栓实物相同）后，按GB228的规定制成拉力试件并进行拉力试验。其结果应符合表4的规定。

表4

性能等级抗拉强度

σb

Mpa屈服强度σ_0.2

MPa伸长率δs

%收缩率ψ

%min10.9S1040～124094010429.8S900～11007206.3 螺栓实物机械性能

6.3.1 拉力载荷

螺栓应进行拉力载荷试验，其值应符合表5的规定。

表5

螺纹规格dM12M14M16M20M22M24M27M30M33M36性能等级10.9S应力截面积

A_s， mm²84.3115157245303353459561694817拉力载荷

KN88～

105120～

143163～

195255～

304315～

376367～

438477～

569583～

696722～

861850～

1013螺纹规格dM39M42M45M48M52M56×4M60×4M64×4性能等级9.8S应力截面积

A_s，mm₂9761120131014701760214424852851拉力载荷

KN878～

10741008～

12321179～

14411323～

16171584～

19361930～

23582237～

27342566～

3136

6.3.2 硬度
螺纹规格为M39～M64×4的螺栓可用硬度试验代替拉力载荷试验。常规硬度值为32～37HRC，如对试验有争议时应进行芯部硬度试验，其硬度值应不低于28HRC。如对硬度试验有争议时，应进行螺栓实物的拉力载荷试验，并以此为仲裁试验。拉力载荷值应符合表5的规定。

　

6.3.3 脱碳层

脱碳层按GB3098.1 82表3规定。

6.4 性能等级标志

                应在螺栓头部顶面制出性能等级标志和制造企业的标识。如图2所示。


                            ××——制造企业的标识
                                         图2

7 试验方法
- 7.1 试件抗拉试验
  
  螺栓材料的试件及试验方法应按GB228的规定。试件取样部位如下：
  
  M12～M36中心取样，试件直径按螺栓直径的四分之三（3/4d）计算；
  
  M39～M64×4偏心取样，取样中心位置在螺栓直径的四分之一（1/4d）处，试件直径按螺栓直径的八分之三（3/8d）计算

7.2 拉力载荷
将螺栓旋入专用夹具的内螺纹中，使旋入的螺纹长度不少于6P、未旋入的螺纹长度不少于2P。螺栓头下置一楔垫，当试验拉力达到表5规定的范围时，螺栓应断裂并发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。楔垫角度α=4°，其余型式与尺寸按GB3098.1 82第8.5条规定。

7.3 硬度试验

常规硬度试验按GB3098.1 82第8.3条规定。

芯部硬度试验应在距螺纹末端一个螺纹直径的截面上，距中心四分之一直径（1/4d）处，任测四点，取后三点平均值。

7.4 脱碳试验

脱碳试验按GB3098.1 82第8.8条规定。

8 验收规则
- 8.1 螺栓出厂检验应按批进行。同一性能等级、材料牌号、炉号、规格、机械加工、热处理及表面处理工艺的螺栓为同批。最大批量：对小于等于M36为5000件，对大于M36为2000件。
- 8.2 螺栓的尺寸、外观、机械性能及表面缺陷检查按GB90规定；但对M39～M64×4螺栓的试验抽样方案按芯部硬度n=2，A_c=0；实物拉力n=3，A_c=0。
- 8.3 制造者应以批为单位提供产品质量检验报告书，其主要内容如下：

                a）规格；
                b）数量；
                c）性能等级、材料牌号、炉号、化学成分；
                d）机械性能试验数据（含材料试件）；
                e）出厂日期和批号
                f）产品质量合格证

8.4 用户对产品质量有异议时，在正常运输和保管条件下，应在产品出厂之日起半年内向制造者提出，并经双方按本标准之要求进行复验裁决。

9 标志与包装
- 9.1 产品应清除污垢及金属屑。产品表面应涂有防锈剂，以防止在运输和贮藏中受到腐蚀。在正常的运输和保管条件下，应保证自出厂之日起半年内不生锈。
- 9.2 包装箱应牢固、防潮，包装型式由制造者选择。每箱毛重一般不超过40kg。
- 9.3 包装箱外表应有标志，主要内容如下：

                  a）制造者名称；
                  b）产品名称（全称或简称）；
                  c）本标准规定的标记；
                  d）产品数量及毛重；
                  e）出厂日期和批号。

附录A

（提示的附录）

六角套及封板或锥头底厚

　

A1 六角套的型式与尺寸按图A1及表A1规定。

　

　

　

　

　

　

表A1

螺纹规格M12M14M16M20M22M24M27M30M33D131517212325283134DOM5M6M8s212427343641465055emin22.7826.1729.5637.2939.5545.2050.8555.3760.79m252730354045a810螺纹规格dM36M39M42M45M48M52M56×4M60×4M64×4D374043464953576165DOM10S6065707580859095100Emin66.4472.0276.9582.6088.2593.3699.21104.86110.51m55607090a15

A1.1 六角套的技术要求按表A2规定。

表A2

材料D13～34：Q235B GB700D37～65∶16MN GB1591

45钢 GB699公差产品等级除表A1规定外，其余按C级标准GB 3103.1表面处理氧化A1.2 六角套标记示例：

六角套规格D=31MM、公称长度M=45MM、对边宽度S=50MM、材料为Q235、表面氧化的六角套的标记：

六角套 GB/T 16939 31×45

A2 封板或锥头底厚及螺栓旋入球体长度见表A3

表A3

MM

螺纹规格dM12M14M16M20M22M24M27M0M33封板/锥头底厚12141620旋入球体长度131518222426303336螺纹规格dM36M39M42M45M48M52M56×4M60×4M64×4封板/锥头底厚30354045旋入球体长度404346505357626670

附录B

（标准的附录）

35VB钢技术条件

　

　

B1 35VB钢的化学成分应符合表B1的规定。

表B1

化学成分CMnSiPSVBCu范围

%0.31～

0.370.50～

0.900.17～

0.37≤0.04≤0.040.05～

0.120.001～

0.004≤0.25

B2 采用直径为25MM的试样毛坯，经热处理后的机械性能应符合表B2的规定。

　

试样热处理抗拉强度

σ_b

MPa屈服强度

σ_0.2

MPa伸长率

δ₅

%收缩率

ψ

%冲击韧度

α_k

J/cm²min 淬火870℃

水冷

回火℃785637124569

B3 钢材应进行冷顶锻试验，不允许有裂口或裂缝。

B4 其余技术条件按GB3077的规定。

　

　