高强度螺栓的力学性能及尺寸规格

1.螺栓类型

我国有两种“高强度螺栓连接副”，性能都是可靠的，在设计中可以通用。其国家标准分别是：

（1）GB/T 1228～1231—2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》。

（2）GB/T 3632—2008《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》。

2.性能等级

常用的高强度螺栓的性能等级有下列两种：①8.8级，仅用于大六角头高强度螺栓；②10.9级，用于扭剪型高强度螺栓和大六角头高强度螺栓。

高强度螺栓性能等级的表示方法是：其性能等级中，位于小数点之前的一位或两位数字，表示螺栓杆热处理后的抗拉强度；小数点及其后面数字表示屈强比。例如，8.8级表示螺栓杆的抗拉强度σ_b≥800N/mm²，且屈强比为0.8。

3.公称应力截面面积

高强度螺栓各种螺栓规格d（螺纹大径）的公称应力截面面积A_e（螺纹小径处的有效截面面积），按表3-27采用。

表3-27 高强度螺栓的有效截面面积Ae

注：括号内的规格为第二选择系列。

4.大六角头螺栓尺寸

大六角头高强度螺栓的头部尺寸要比普通六角头螺栓稍大，以适应施加预应力的工具和操作要求。

图3-2 大六角头螺栓的尺寸

（1）夹紧长度 钢结构用高强度大六角头螺栓的公称尺寸l、螺栓规格d、无螺纹杆段最小长度l_s和最大夹紧长度l_g（图3-2），列于表3-28。表中带括号的规格为非标准型，工程设计中尽量少用。

表3-28 高强度大六角头螺栓的无螺纹杆段长度l_s和最大夹紧长度l_g （单位：mm）

（续）

注：括号内的规格为第二选择系列，工程设计时应优先选用第一系列（不带括号）的规格。

（2）大六角头螺栓的标记 按国家标准GB/T 1237—2000《紧固件标记方法》，钢结构用高强度大六角头螺栓的标记方法如下。

1）螺纹规格d＝M20、公称长度l＝100mm、性能等级为8.8级的钢结构用高强度大六角头螺栓，标记为：

螺栓GB/T 1228 M20×100-8.8S

2）螺纹规格d＝M20、公称长度l＝100mm、性能等级为10.9级的钢结构用高强度大六角头螺栓，标记为：

螺栓GB/T 1228 M20×100-10.9S或M20×100

（3）大六角头螺栓的材料 钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈的性能等级、推荐材料及使用配合，应符合表3-29的规定。

表3-29 高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈的推荐材料

注：10H级和8H级螺母分别与10.9级和8.8级螺栓配合使用。

（4）大六角头螺栓的力学性能 螺栓的力学性能应符合表3-30的规定。(www.xing528.com)

表3-30 大六角头螺栓的力学性能指标

5.扭剪型螺栓尺寸

扭剪型高强度螺栓的尾部连着一个梅花头，两者之间有一沟槽。当采用特制旋具旋拧螺母时，以梅花头作为反拧支点，终拧时以梅花头沿沟槽被拧断，表示已达到规定的预应力值。

图3-3 扭剪型螺栓的尺寸

（1）夹紧长度 钢结构用扭剪型高强度螺栓的公称尺寸l、螺纹规格d、无螺纹杆段最小长度l_s和最大夹紧长度l_g（图3-3），列于表3-31。表中带括号的规格为非标准型，尽量少用。

表3-31 扭剪型高强度螺栓的无螺纹杆段长度l_s和最大夹紧长度l_g （单位：mm）

（续）

注：括号内的规格为第二选择系列，工程设计时应优先选用第一系列（不带括号）的规格。

（2）扭剪型高强度螺栓的标记 按照GB/T 1237—2000《紧固件标记方法》，钢结构用扭剪型高强度螺栓的标记，若采用以下三种部件：①螺纹规格d＝M20、公称长度l＝100mm、性能等级为10.9级、表面经防锈处理的钢结构用扭剪型高强度螺栓；②螺纹规格D＝M20、性能等级为10H级、表面经防锈处理的钢结构用高强度大六角螺母；③规格为20mm、热处理硬度为HRC35～45、表面经防锈处理的钢结构用高强度垫圈；此时三者所组成的钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副，标记为：

连接副GB/T 3632 M20×100

（3）扭剪型高强度螺栓的材料 钢结构用扭剪型高强度螺栓、螺母、垫圈的性能等级和推荐材料，应符合表3-32的规定。扭剪型高强度螺栓的规格为M16～M24。

表3-32 钢结构用扭剪型高强度螺栓、螺母和垫圈的推荐材料

（4）扭剪型高强度螺栓的力学性能 钢结构用扭剪型高强度螺栓的力学性能应符合表3-33的规定。

表3-33 扭剪型高强度螺栓的力学性能指标

（5）扭剪型高强度螺栓连接副的预拉力 扭剪型高强度螺栓连接副的施工预拉力标准值见表3-34。

表3-34 扭剪型高强度螺栓连接副的施工预拉力标准值 （单位：kN）

6.强度设计值

按照国家标准GB 50017—2003《钢结构设计规范》的规定，螺栓连接的强度设计值，应取表3-35中规定的数值。

表3-35 螺栓连接的强度设计值 （单位：N/mm²）

注：1.A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm和l＞10d或l＞150mm（按较小值）的螺栓。d为公称直径，l为螺杆公称长度。

2.A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合国家标准GB

50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的要求。