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点击阅读：经典珍藏|汽机锅炉辅机阀门热控等动画大合集！(提供下载) 1 高强度螺栓是钢结构施工中最普遍常见的施工内容，一切钢结构工程师都会觉得熟习得不能再熟习了。但是事实可能并非如此，今天泵管家从最基本的概念的入手，带你重新认识高强度螺栓，可能会推翻你最基本的认识。 1 什么是高强度螺栓 高强度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直译为：高强度摩擦预紧螺栓，英文简称：HSFG。可见，我们中文施工中所说的高强度螺栓是高强度摩擦预紧螺栓的简称。在日常沟通中，仅仅是简单了“摩擦（Friction）”“预紧（Grip）”两个词，却构成了许多工程技术人员对高强度螺栓基本定义的了解，产生了误区。
误区一：资料等级超越8.8级的螺栓，就是“高强度螺栓”？ 高强度螺栓和普通螺栓的中心区别并不在于运用资料的强度，而是受力的方式。实质是能否施加预紧力，并应用静摩擦力抗剪。 实践上在英标规范，美标规范中提到的高强度螺栓（HSFG BOLT）只需8.8级和10.9级两种（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓却有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可见，资料强度上下并不是区别高强度螺栓与普通螺栓的关键。 误区二：高强度螺栓的承载才干高于普通螺栓，是为“高强”？ 由单个螺栓的计算可知，高强度螺栓抗拉和抗剪的设计强度均低于普通螺栓。其高强实质是：正常工作时，节点不允许发作任何相对滑移，即：弹塑性变形小，节点刚度大。 可见：在给定设计节点荷载的状况下，用高强度螺栓设计的节点并不一定能俭省螺栓运用数量，但是其变形小，刚度大，保险贮藏高。合适用主梁，等请求节点刚度较大的位置，契合“强节点，弱杆件”的基本抗震设计原理。 高强度螺栓之强，并非在于其自身的承载才干设计值，而是表示于其设计节点的刚度大，保险性能高，抗破坏的才干强。 2 高强度螺栓规格 国内常用的高强度螺栓分为 ASTM 及 JIS 规格。通常用的 ASTM 高强度螺栓有 A325 及 A490 两种，细致运用状况如表一所示。 表一 ASTM 高强度螺栓通用状况
A325 螺栓主要成分为 TYPE1 及 TYPE3 两种，TYPE1 为普通结构用，如需求时能够热浸镀锌，耐候钢材应配合运用TYPE3螺栓，采用 TYPE3 螺栓时设计图上应特别表明，A325 螺栓的机械性如表二所示。 表二 ASTM高强度螺栓机械性能
A490 螺栓的资料强度比 A325 高，但是 A490 螺栓不可热浸镀锌。A490 螺栓分为 3 种 TYPE 同样耐候钢材配合运用 TYPE3 型螺栓。A325 及 A490 螺栓规范直径以英尺为单位，以 1/8 英尺为单位增量，且皆介于 1 英尺至 1.5 英尺之间，以 1 英尺左右的直径较常用。 有些特殊的状况，所需螺栓直径超越 1.5，此时可采用 A490 螺栓。A490 螺栓运用状况如表一所示，资料强度如表二所示。ASTM 高强度螺栓的螺头及螺帽皆为六角形头，其中螺帽必须为重型六角形螺帽。 JIS规格的高强度螺栓分为六角螺栓头的 F 系列以及为减轻资料用量及美观需求而展开之圆螺栓头之 S 系列（见图一），圆螺栓头在装置后拆卸较艰难。
图一 JIS F10T圆头型扭矩控制高强度螺栓 资料强度不同，F系列又分为 F8t、F10t 及 F11t 三种，s系列则分红 s8t 及 s10t 二种，其中 F11t 材质因质量较不易控制，仅部分制造商有制造消费资质，其资料强度如表三所示。 表三 JIS 高强度螺栓资料强度
JIS 螺栓直径以 mm 为单位，普通常用的直径规格在 12mm 至 24mm 之间。有过去的热浸镀锌阅历可知，高强度螺栓在热浸镀锌前处置酸洗过程中会吸收氢氧，因而会产生延迟破坏现象，延迟破坏就是高强度螺栓紧固一段时间后发作忽然断裂现象，这是由于金属结晶内蓄含的氢氧压力过大的结果。 延迟破坏在 F10t 以上之高强度螺栓才会发作，F8t 以下不会发作，故摩擦分离所运用的热浸镀锌高强度螺栓只能用 F8t 以下。 由于中疆土木水利工程学会所编著的《热浸镀锌钢桥设计施工手册》明白表明建筑运用 F8t 螺栓、F10 螺帽、F35 的华司组合及镀锌实验片的疲倦强度约比黑漆母材低 12kgf/mm2，因而对热浸镀锌的高强度螺母 F8t 应视状况思索酌增螺栓用量。 螺栓的外观如图二所示，螺栓在螺栓头会标识其种类，如图三及四所示，以方便运用及施工管理。
图二 螺栓外观及尺寸
图三 ASTM 高强度螺栓之标示
图四 JIS 高强度螺栓之标示 螺栓需配合螺帽及垫圈运用，螺栓、螺帽加上垫圈组成螺栓组，表四及表五分别为 ASTM 及 JIS 高强度螺栓组的组合。耐候钢材应该配合耐候型螺栓、螺帽及垫圈运用。 表四 ASTM 高强度螺栓组
注：螺帽除A563-B外，其他皆为重型六角形螺栓。 表五 JIS 高强度螺栓组
另外垫圈能够避免螺栓或螺帽锁紧过程因旋转而伤及钢板，亦可分散螺栓顶部压力过于集中，此外，将垫圈在旋转端（螺栓头端或螺帽端）能够降低旋转面的摩擦力。 3 螺栓轴拉力-轴向变形曲线 螺栓紧固过程会先锁到紧贴状态，所谓的紧贴状态就是运用专用的扳手拧螺栓数圈是分离面贴合之紧固状态。紧密状态下的螺栓内曾经接受了部分预拉力。 图八为螺栓自贴紧状况开端，螺栓之轴拉轴向变形的曲线关系，横坐标为螺帽旋转圈数，同等于轴向变形，纵坐标为螺栓拉力，曲线至紧贴状态开端呈线性关系，然后在螺牙处会先屈从，曲线进入非线性阶段，紧接着螺牙处产生颈缩而强度开端降落，最后螺牙处断裂。
图八 螺栓之轴拉力-轴向变形关系曲线 螺栓受拉力时，临界断面发作在螺牙处，螺牙的最大拉力强度为资料抗拉强度与涨紧力面As的乘积 。其中，=0.75 至 0.79Abn = 每公分螺牙数 d=螺栓规范直径Ab=螺栓规范断面积（cm2）=πd/4 资料的屈从发作在螺牙的凹痕处，螺牙的屈从会发作在局限在部分区域，而螺栓的轴向拉变形的关系曲线并没明白的在那个时间点，螺栓在螺牙出屈从时的载重为 proof load，等于螺栓资料的屈从强度与张力面积的乘积，A325 螺栓的 proof load 约为自身抗拉强度的 70%，A490 螺栓的 proof load 约为自身抗拉强度的 80%。 所以高强度螺栓在装置时需求加一预紧力 Tb，此预紧力为螺栓抗拉强度80%表八为 A325 与 A490 螺栓最小预紧力，表九为 JIS 螺栓最小预紧力。 A572 螺栓的最小预拉力约等于其 proof load，A490 螺栓最小预紧力也很接近其 proof load，实践施工时预拉力会高出最小预紧力，因而螺栓在施加预紧力时基本上曾经屈从。 准绳上，在不运用螺栓破坏，且不至使螺栓产生永世塑性变形至易产生松弛前提下，螺栓的预紧力越大越好。 表八 A325 及 A490 螺栓最小预紧力
表九 JIS 螺栓最小预紧力
4 普通螺栓与高强度螺栓对比
普通螺栓和高强度螺栓(公众号:泵管家)由于其设计的受力原理不同，其在施工检验措施上有极大的区别。
同等级普通螺栓各项机械性能请求均比高强度螺栓略高，但高强度螺栓较普通螺栓多一项冲击功的验收请求。 标识样式对比
普通螺栓和高强度螺栓的标示是对同等级螺栓现场辨认的基本措施。由于英美规范中关于高强度螺栓扭矩值计算的取值并不相同，所以辨认两种规范的螺栓也有必要。 价钱对比 高强度螺栓：（M24，L60，8.8级）
普通螺栓：（M24，L60，8.8级）
可见普通螺栓大约为高强度螺栓价钱的70%，分离其验收请求的对比，能够得出，其溢价部分就应该是为了保障资料的冲击功（韧性）性能。 5 螺栓紧固措施 普通螺栓的紧固水平并无明白规则，锁紧时所施加的力普通只需衔接紧密即可。但因锁紧时未施加拉力，因而容易呈现螺帽松弛零落现象，为避免松脱的措施可用弹簧垫圈或采用双螺帽的措施由外螺帽将内螺帽压紧以避免两螺帽同步旋转而松弛。 采用双螺帽时内螺帽需运用重型六角螺帽，外螺帽可采用普通螺帽（见图九），普通高强度螺栓不论承载型的或者擦阻型因预紧后存在张力，此预紧力引致接触面正应力可产生抗改动摩擦阻力，因而可使螺帽产生不松脱现象，所以不用附加防脱装置。
图九 但若是由于特殊用处（例如振动机械或者车体重要结构位置）必须采用特殊夹头来避免螺帽松动的状况，螺栓的夹头决议螺栓及螺牙长度或方式，以便用来避免松脱，螺帽夹紧装置细致信息见图十。
图十 6 结语 高强度螺栓目前在汽车范畴运用较为普遍，主要运用在汽车强度衔接及其重要的部位，像汽车的轮毂等位置，为汽车的保险稳定行驶起到无可替代的作用。 来源：七哥聊保险、金蜘蛛紧固件网 |
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