高强螺栓与普通螺栓区别.docx

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高强螺栓与普通螺栓区别

高强螺栓与普通螺栓区别

高强螺栓与普通螺栓区别

高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大．

普通螺栓的材料是Ｑ２３５（即Ａ３）制造的．

高强度螺栓的材料３５＃钢或其它优质材料，制成后进行热处理，提高了强度．

两者的区别是材料强度的不同．

从原材料看：

高强度螺栓采用高强度材料制造。

高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。

普通螺栓常用Q235钢制造。

从强度等级上看：

高强螺栓，使用日益广泛。

常用8.8s和10.9s两个强度等级，其中10.9级居多。

普通螺栓强度等级要低，一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

从受力特点来看：

高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。

普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，拧紧螺帽时产生预拉力很小，其影响可以忽略不计，而高强螺栓除了其材料强度很高之外，还给螺栓施加很大预拉力，使连接构件间产生挤压力，从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力，而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。

根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。

高强螺栓最小规格M12，常用M16~M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。

高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别：

高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。

在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。

板件不会发生相对滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接板件按弹性整体受力。

在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接

板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。

总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是

否考虑滑移。

摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）。

从使用上看：

建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。

普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。

高强螺栓一般用于永久连接。

高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。

普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。

普通螺栓只需拧紧即可。

普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。

8.8级与8.8S是相同等级。

普通螺栓与高强螺栓的受力性能与计算方法均有所区别的。

高强螺栓的受力首先是通过在其内部施加预拉力P，然后在被连接件之间的接触面上产生摩擦阻力来承受外荷载的，而普通螺栓则是直接承受外荷载的。

更具体的来说：

高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，是很有发展前途的连接方法。

高强度螺栓是用特制的扳手上紧螺帽，使螺栓产生巨大而又受控制的预拉力，通过螺帽和垫板，对被连接件也产生了同样大小的预压力。

在预压力作用下，沿被连接件表面就会产生较大的摩擦力，显然，只要轴力小于此摩擦力，构件便不会滑移，连接就不会受到破坏，这就是高强度螺栓连接的原理。

高强度螺栓连接是靠连接件接触面间的摩擦力来阻止其相互滑移的，为使接触面有足够的摩擦力，就必须提高构件的夹紧力和增大构件接触面的摩擦系数。

构件间的夹紧力是靠对螺栓施加预拉力来实现的，所以螺栓必须采用高强度钢制造，这也就是称为高强度螺栓连接的原因。

高强度螺栓连接中，摩擦系数的大小对承载力的影响很大。

试验表明，摩擦系数主要受接触面的形式和构件的材质影响。

为了增大接触面的摩擦系数，施工时常采用应喷砂、用钢丝刷清理等方法对连接范围内构件接触面进行处理。

高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型两种。

摩擦型高强度螺栓承受剪力的准则是设计荷载引起的剪力不超过摩擦力。

承压型高强度螺栓则是以杆身不被剪坏或板件不被压坏为设计准则。

螺栓与材质

钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。

螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。

例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：

1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.6；

3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级

性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；

2、螺栓材质的屈强比值为0.9；

3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级

螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。

一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，

X*100=此螺栓的抗拉强度，

X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度

（因为按标识规定：

屈服强度/抗拉强度=Y/10）

===============

如4.8级

则此螺栓的

抗拉强度为：

400MPa

屈服强度为：

400*8/10=320MPa

=================

另：

不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释

材料

一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

（一）碳钢。

我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。

1、低碳钢C%≤0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018，1022等。

主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。

（注：

钻尾钉主要用1022材料。

）

2、中碳钢0.25%

主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

3、高碳钢C%>0.45%。

目前市场上基本没使用

4、合金钢：

在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：

如35、40铬钼、SCM435，10B38。

芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。

性能等级：

45，50，60，70，80

主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。

A1，A2，A4

马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。

C1，C2，C4铁素体不锈钢。

18%Cr镦锻性较好，耐腐蚀性强于马氏体。

目前市场上进口材料主要是日本产品。

按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。

（三）铜。

常用材料为黄铜…锌铜合金。

市场上主要用H62、H65、H68铜做标准件。

　　碳钢产品所使用的盘元：

序号种类可选用的材质

1　4.8级六角螺栓1008K10101015K

2　6.8级六角螺栓103210351040CH38F1039

38.8级六角螺栓1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以上）CH38F1045ACR103910B2110B3310B38

48.8级内六角螺栓CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21

510.9级六角螺栓1045ACR10B38

6　│8│级螺帽1008K1010

78级螺帽1015（M<16）CH38F（M≥16）

810级螺帽CH38F103910B2110B33

912级螺帽103910B2110B3310B38

10马车螺丝100810101015

11六角缘凸螺栓CH38F103910B2110B3310B38

12六角木螺丝1008K1010

13自攻钉、墙板钉

钻尾钉、夹板钉10181022CH22A

14机螺钉家俱螺丝10081010

普通螺栓

1.普通螺栓分A、B、C三种。

前两种是精制螺栓，较少用。

一般说的普通螺栓，均指C级普通螺栓。

2.在一些临时连接及需拆卸的连接中，常用到C级普通螺栓。

建筑结构常用的普通螺栓有M16、M20、M24。

某些机械工业粗制螺栓直径可能比较大，用途特殊。

高强螺栓

3.高强螺栓的材料与普通螺栓不同。

高强螺栓一般用于永久连接。

常用的有M16~M30。

超大规格的高强螺栓性能不稳定，应慎重使用。

4.建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。

5.工厂出厂的高强螺栓并不分承压型还是摩擦型。

6.究竟是摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓？

实际上是设计计算方法上有区别：

（1）摩擦型高强螺栓以板层间出现滑动作为承载能力极限状态。

（2）承压型高强螺栓以板层间出现滑动作为正常使用极限状态，而以连接破坏作为承载能力极限状态。

7.摩擦型高强螺栓并不能充分发挥螺栓的潜能。

在实际应用中，对十分重要的结构或承受动力荷载的结构，尤其是荷载引起反向应力时，应该用摩擦型高强螺拴，此时可把未发挥的螺栓潜能作为安全储备。

除此以外的地方应采用承压型高强螺栓连接以降低造价。

普通螺栓与高强螺栓区别

8.普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。

9.高强螺栓一般由高强钢材制成（45号钢（8.8s）,20MmTiB（10.9S），是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。

10.普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。

高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。

11.普通螺栓的螺孔不一定比高强螺栓大。

实际上，普通螺栓螺孔比较小。

12.普通螺栓A、B级螺孔一般只比螺栓大0.3~0.5mm。

C级螺孔一般比螺栓大1.0~1.5mm。

13.摩擦型高强螺栓靠摩擦力传递荷载，所以螺杆与螺孔之差可达1.5～2.0mm。

14.承压型高强螺栓传力特性是保证在正常使用情况下，剪力不超过摩擦力，与摩擦型高强螺栓相同。

当荷载再增大时，连接板间将发生相对滑移，连接依靠螺杆抗剪和孔壁承压来传力，与普通螺栓相同，所以螺杆与螺孔之差略小些，为1.0～1.5mm。

柱脚锚栓

19.锚栓没有等级，只有材料之分：

Q235和Q345。

建筑结构上用锚栓最多的就是柱脚锚栓。

20.柱脚锚栓既不属于普通螺栓也不属于高强螺栓。

严格来说，它不属于螺栓。

柱脚锚栓一般采用M20或M24。

21.柱脚锚栓的制造标准应该同普通螺栓的制造标准。

柱脚锚栓买入的长度应该与其与混凝土之间的摩擦力，还有就是锚栓的形式有关。

膨胀螺栓和化学螺栓

22.不管是膨胀锚栓还是化学锚栓，均非国标规范中的连接形式，应避免使用这类连接，尤其是重要的连接中。

均应采用事先预埋件。

23.膨胀锚栓主要靠膨胀管的张开与砼产生摩擦力来抗拔的。

抗拔力的大小与施工工艺关系较大，人为因素较大，抽检做抗拉实验也没用。

24.化学锚栓是采用打孔机打孔成型，将栓杆放入，然后灌入化学浆料以成锚固作用。

常见的如慧鱼、喜力得等品牌。

25.膨胀螺栓和化学螺栓，其实都属于锚栓性质。

在某些情况下，因为没有事先预埋，就需要用到膨胀螺栓或化学锚栓了。

但这种情形应该在设计中努力避免。

因为锚栓都应该预埋。

例如柱脚锚栓。

因为只有这样，才能保证最佳的粘接和受力。

而且事后打孔，常常会对砼中的受力钢筋以及砼本身造成损伤。

26.砼规中，对于预埋在混凝土中的构件，都称之为预埋件。

根据建设部文件，膨胀螺栓不得用于幕墙。

一般新建工程，严禁采用膨胀锚栓，都应该采用预埋。

高强螺栓部分：

准确的说是高强螺栓摩擦型连接与高强螺栓承压型连接两种形式，高强螺栓种类一般是扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓两种，扭剪型高强螺栓施工使用长把扳手拧掉梅花头，标志达到规定预拉力。

大六角头高强螺栓施工则要使用力矩扳手施加规定预拉力。

更正一下;（9）摩擦型高强度螺栓,用扭矩搬手按其终拧扭矩施工

扭剪型高强度螺栓,用电动搬手拧掉梅花头

摩擦型是针对承压型说的，是设计和受力方法的差异

扭剪型是针对大六角头螺栓说的，是指高强螺栓产品品种和施工方法的差异．扭剪型螺栓也可以用于摩擦型设计．

9.高强螺栓一般由高强钢材制成（45号钢（8.8s）,20MmTiB（10.9S），是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。

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新规范普通螺栓fu=400，大于老规范的370，而q235钢最大极限应力=375。

所以即使C级螺栓4.6级，也不能采用Q235钢材了

目前的普通螺栓所用材料已经与高强螺栓差不多，普通螺栓都采用45#钢或更高等级的合金钢制作而成

螺栓规格标准系

规格标准——GB标准

方头螺栓C级GB8-88

沉头方颈螺栓GB10-88

沉头带榫螺拴GB11-88

半圆头方颈螺栓GB12-88

半圆头带榫螺栓GB13-88

大半圆头方颈螺栓C级GB14-1998

大半圆头带榫螺栓GB15-88

六角头铰制孔用螺栓GB27-88

六角头螺杆带孔铰制孔用螺栓GB28-88

六角头头部带槽螺栓A和B级GB29.1-88

十字槽凹穴六角头螺栓GB29.2-88

六角头螺杆带孔螺栓GB31.1-88

六角头螺杆带孔螺栓细杆B级GB31.2-88

六角头螺杆带孔螺栓细牙A和B级GB31.3-88

六角头头部带孔螺栓A和B级GB32.1-88

六角头头部带孔螺栓细杆B级GB32.2-88

六角头头部带孔螺栓细牙A和B级GB32.3-88

下方头螺栓B级GB35-88

T形槽用螺栓GB37-88

加强半圆头方颈螺栓GB/T794-93

活节螺栓GB798-88

地脚螺栓GB799-88

沉头双榫螺GB800-88

小圆半头低方颈螺栓B级GB/T801-1998

六角头螺栓C级GB/T5780-2000

六角头螺栓全螺纹C级GB/T5781-2000

六角头螺栓GB/T5782-2000

六角头螺栓全螺纹GB/T5783-2000

六角头螺栓-细杆-B级GB5784-86

六角头螺栓细牙GB/T5785-2000

六角头螺栓细牙全螺纹GB/T5786-2000

六角法兰面螺栓-加大系列-B级GB5789-86

六角法兰面螺栓-加大系列-细杆-B级GB5790-86

六角法兰面螺栓小系列GB/T16674-1996

钢网架螺栓球节点用高强度螺栓GB/T16939-1997

钢结构中螺栓长度的计算选择

螺栓连接常用于连接不太厚的零件。

采用螺栓连接零件时，在被连接的两零件上钻有比螺栓直径稍大的通孔（≈1.1d），钢结构中孔径一般比螺栓直径大1mm或1.5mm，将螺栓穿入孔内，以螺栓的头部抵住下面零件的下端面，再套上垫圈，拧紧螺母，即将两被连接零件紧固起来。

垫圈的作用是防止拧紧螺母时损伤被连接零件的表面，同时使螺母的压力均匀的分布到零件表面上。

螺栓连接适用于连接两个不太厚的零件。

螺栓穿过两被连接件上的通孔，加上垫圈，拧紧螺母，就将两个零件连接在一起了。

螺栓的公称长度l可按下式计算：

l≥δ1+δ2+h+m+a

δ1δ2－被连接件的厚度（已知条件）

h－平垫圈厚度（根据标记查表）

m－螺母高度（根据标记查表）

a－螺栓末端超出螺母的高度，一般可取a=2P或0.2∽0.3d（P为螺距）

计算出的螺栓长度还要按螺栓长度系列选择接近的标准长度，这个长度称为螺栓的公称长度。