什么是高强度螺栓？(图文教程)

    高强螺栓的形状、连接构造与普通螺栓基本相同，两者的主要区别是：普通螺栓连接依靠杆身承压和抗剪来传递剪力，在扭紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响不予考虑；高强螺栓连接的工作原理是有意给螺栓施加很大的预拉力，使被连接件接触面之间产生挤压力，因而垂直于螺杆方向有很大摩擦力，依靠这种摩擦力来传递连接剪力。高强螺栓的预拉力是通过扭紧螺帽实现的，普通高强螺栓一般采用扭矩法、转角法。扭剪型高强螺栓则采用扭断螺栓尾部以控制预拉力。

    高强螺栓连接的螺栓采用10．9S级或8．8S级优质合金结构钢并经过热处理制作而成，高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1．5～2．0mm；承压型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1．0～1．5mm。

    高强度螺栓英文是High-Strength Friction Grip Bolt，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，仅仅是简略了“摩擦（Friction）”“预紧（Grip）”两个词，却造成了许多工程技术人员对高强度螺栓基本定义的理解，产生了误区。

误区一：材料等级超过8.8级的螺栓，就是“高强度螺栓”？

    高强度螺栓和普通螺栓的核心区别并不在于使用材料的强度，而是受力的形式。本质是是否施加预紧力，并利用静摩擦力抗剪。

    实际上在英标规范，美标规范中提到的高强度螺栓（HSFG BOLT）只有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，材料强度高低并不是区别高强度螺栓与普通螺栓的关键。

误区二：高强度螺栓的承载能力高于普通螺栓，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，节点不允许发生任何相对滑移，即：弹塑性变形小，节点刚度大。

    可见：在给定设计节点荷载的情况下，用高强度螺栓设计的节点并不一定能节省螺栓使用数量，但是其变形小，刚度大，安全储备高。适合用主梁，等要求节点刚度较大的位置，符合“强节点，弱杆件”的基本抗震设计原理。

    高强度螺栓之强，并非在于其本身的承载能力设计值，而是表现于其设计节点的刚度大，安全性能高，抗破坏的能力强。