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1、Ol什么是高限度螺栓高强度爆栓(High-StrengthFrictionGripBolt),英文直译为:高强度摩擦预案螺栓，英文简称：HSFG4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级的建栓，就是“高强度超栓”?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.本质是是否施加预案力，并利用酵摩擦力抗剪.实际上在英标规范，美标规范中提到的高强度螺栓(HSFGBO1.T)只有8.8级
2、和10.9级两种(BSEN14399/ASTM-A325&ASTM-490),而普通缓栓却有包含有4.6,5.6,8.8,10.9,12.9等（BS369211款表2）；由此可见，材料强度高低并不是区别高强度券栓与普通缪拴的关键。误区二：高强度SS栓的承载能力高于普通黑楼,是为“高强？由单个螺栓的计苴可知，高强度螺栓抗拉和抗磐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穿栓使用数,但是其变形小，刚度大，安全储密高.适合用主梁，等要求节点刚度较大的位置,符合,强
3、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.02高强度螺栓规格国内常用的高强度蟠栓分为ASTM及JIS规格,通常用的ASTM高强度端栓有A325及A490两种，具体使用情况如表一所示.表一ASTM高强度嵋栓通用情况螺栓种类W别特性通刖传加A325BfPEl中一后.破碑或中诚企公毋的用户例结构,可热殴做件TYPE21991tP11JJfWJTYPE3TYPE3耐依钠,用收件扭曲性能等同fA242A566A709SM材.152。耐恢钢材E使用.A490TYPEl螺论以介金制剂成所称直径V2-l1/2-N
4、用股纲结构,不可热优转.TYPfi螺生通常以低点麻川放饮留剂啜,标称汽/作V2-11/2”,不可热健钟.fPE3时候能,耐住性抗蚀性能等同IA242/AS88/A7O9专IH材5介叮用佐帆材一使用不MJ热敏怦A449TYPEl中碳曲标标Il依在WrUifaF殷蝌结构M用广耐而泌,可以热浅WW.TYPE2抵诚麻川敖先帆利1凡标练“论在V4-1J*!.AMH.A325麒栓主要成分为TYPE1及TYPE3两种，TYPE1为一般结构用，如需要时可以热浸镀锌，耐候钢材应配合使用TYPE3壕栓，采用TYPE3爆栓时设计图上应特别标明，A325螺栓的机域性如表二所示.表二ASTM高强度尊栓机械性能螺也Mt格
5、ftiMIli强度(tfcml，i.强度(tfCM)MinMaxA3250.5-16.448.4-1.125-1.55.677.35A490O.S-1.59.110.S11.9A4490,2416.448.4-1.1251.5S.677.3S1.625-34.066.3A490螺栓的材料强度比A325高,但是A490爆栓不可热浸镀锌.A490嘿栓分为3种TYPE同样耐候钢材配合使用TYPE3型券栓。A325及A490券拴标准亘径以英尺为单位，以1/8英尺为单位增,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.有些特殊的情况，所需螺栓直径超过15,此时可采用A490端栓.A490爨栓
6、使用情况如表一所示，材料强度如表二所示.ASTM高强度螺栓的端头及端帽皆为六角形头，其中端帽必须为亚型六角形携信.JIS规格的高强度弊栓分为六角蟀栓头的F系列以及为减轻材料用量及美观需求而发展之圆以栓头之S系列（见图一）,圆雄栓头在安装后拆卸较困雉.图一JISFloT圆头型扭矩控制高强度蟆检材料强度不同，F系列又分为F8t、FlOt及FIIt三种，S系列则分成s8t及SlOt二种,其中F11t材质因品质较不易控制，仅部分制造商有制造生产资质，其材料强度如表三所示.螺松战格AIl极蚀收(tfcm抗拉你比(tfCM)MinMaxFdtS58t6.48.010.0FlOt&slOt9.010.012
7、.0Fllt9.511.013.0Jis缪拴直径以mm为单位，一般罐用的直径规格在12mm至24mm之间.有过去的热浸镀锌经脸可知，高强度燥栓在热浸霰碎前处理酸洗过程中会吸收气氧,因此会产生延迟破坏现象，延迟破坏就是高强度缨拴紧固一段时间后发生突然断裂现象,这是因为金属结晶内蓄含的氢氧压力过大的结果.延迟破坏在FIOt以上之高强度爆栓才会发生，F8t以下不会发生，故摩擦结合所使用的热浸谡锌高强度螺栓只能用F8t以下.因为中国土木水利工程学会所编著的热浸遮梓纲侨设计施工手册明确标明建筑使用F8t螺栓、FIO爆帽.F35的华司组合及镀锌试验片的疲劳强度约比黑漆母材低12kgfmm2,因此对热浸饯i
8、辛的高强度螺母F8t应视情况考虑的增螺栓用量.螺栓的外观如图二所示，缓拴在螺栓头会标识其种类，如图三及四所示，以方便使用及施工管理.图二蟀栓外观及尺寸A3若TypaTgA440TyDe2Type)OOO三ASTM高强度螺拴之标示FsaT图四JIS高强度SS栓之标示螺栓需配合擦帽及垫圈使用，螺栓、螺焰加上垫圈组成缓栓组，表四及表五分别为ASTM及JlS高强度爆栓组的组合.耐候钢材应该配合耐候型送栓、嫖帽及垫圈使用.衣四ASTM高强度嫡栓蛆螺论内於k掂底柩h)INKA3TVWl035AS63CF436TVW1TYPfIgl.5AaJ0Hf416TYP(lTYPfJQ，1，A560f416TYPf3
9、M90TYPt1,201.5AJWUHMWTTPt1pf3QStSASDHlf4rPflA44911Ptl.2d2A，AI411P111.W53A563AF436THflTYPft.l2(忡(US3A56iOH乂)6TVPH注：蝶帽除A563-B外，其余皆为更型六角形螺栓.衣五JIS高强度螺栓组螺枪种突ISA空Ie型式FST&S8TFlOFSF35F1OT&S1OTFlOF35另外垫圈可以避免JS栓或续用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（缪.拴头端或螺帽端）可以降低旋转面的摩擦力.03螺栓轴拉力-轴向变形曲线螺栓紧固过程会先谈到紧贴状态，所谓的紧贴状
10、态就是使用专用的扳手拧缪.拴数解是结合面贴合之紧固状态.紧密状态下的螺栓内已经承受了部分预拉力.图八为螺栓自贴紧情况开始，端栓之轴拉轴向变形的曲线关系，横坐标为骞帽旋转图数，等同于轴向变形，纵坐标为螺柱拉力，曲线至紧贴状态开始呈线性关系，然后在螺牙处会先屈服，曲线进入非线性阶段，紧接若爆牙处产生颈缩而强度开始下降,最后螺牙处断裂.图八黑栓之蚣拉力-轴向变形关系曲线涨紧力面AS的乘积E:A螺栓受拉力时，临界断面发生在蟆牙处，螺牙的最大拉力强度为材料抗拉强度与其中，以j=0.75至0.79Abn=每公分Sg牙数d=螺栓标准直径Ab=Ig栓标准断面积（cm2）=11d4材料的屈服发生在噱牙的凹痕处，
11、缪牙的屈服会发生在局限在局部区域，而螺栓的轴向拉变形的关系曲线并没明确的在那个时间点，螺栓在螺牙出屈服时的栽垂为proofload,等于螺栓材料的屈服强度与张力面积的乘积，A325螺栓的proofload约为自身抗拉强度的70%,A490理栓的proofload约为自身抗拉强度的80%.所以高强度理检在安装时需要加一预紧力Tb,此预紧力为螺栓抗拉强度80%表八为A325与A490爆栓最小预紧力，表九为JIS缓栓最小预紧力.A572壕栓的最小预拉力约等于其proofload,A490爆栓最小预紧力也很接近其proofload,实际施工时预拉力会高出最小预案力，因此螺检在施加预紧力时基本上已经屈服
12、.原则上，在不使用螺栓破坏，且不至使螺栓产生永久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A325RA490球松短小预紧力螺粒X液门经(in)M小收拉力T(tf)A325冷A490螳冷0.S5.56.80.62S8.610.9751Z722.30.8517.829.1123.236.31.1252S.546.41.7532.2SSO1.S3767.31.34546.871.2表九JlS螺栓最小预紧力嵋枪标漕/1.镣MM)公小段拉力T(tf)F8TFlOT124.85.9168.510.62013.316.52216.520-52419.223.82724.2MJ.13030.037
13、.1Oi普通螺栓与高强度螺栓对比普通骞栓可击且使用，高强度螺栓不可垂爰使用.高翎度螺栓一般由高强纲材制成(45号钢(88s),20MmTiB(10.9S),是预应力煨栓，摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力，承压型拧掉梅花头.普通嵋栓一般由普通钢材(Q235)制成,只需柠紧即可.普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级.高强度螺栓一段为8.8级和10.9级，其中10.9级居多.普通爆栓的螺孔不一定比高强度螺栓大.实际上，普通嵋栓建孔比较小.普通等栓A、B级端孔一般只比螺栓大0.305mm.C级爆孔一般比螺栓大1.01.5mm.摩擦型高强度等栓靠摩擦力传递荷载，所以螺杆与爆孔之差可达1.5
14、2.0mm.承压型高强度甥拴传力特性是保证在正常使用情况下，剪力不超过摩擦力，与摩擦型高强度螺栓相同.当荷载再增大时，连接板间将发生相对滑移,连接依靠螟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1.01.5mm.普通螭栓和肉强度螺检由于其设计的受力原理不同，其在*工检验方法I二有极大的区别.徵检网救匚：J算出四518MPa”峥谡夏MPa俸美塞%三AS%HRCHV10遒88BS3692ISO8966408301252*R23342SS-335212三8859692953-R298如*88BS4395-1190891*58271252XUR2534260-330207三8
15、179442458R289-同等级普通螺栓各项机械性能要求均比高强度螺栓略高,(11高强度螺栓较普通螺仕多一N冲击功的验收要求，标识样式对比.三.81a)BaW*iSSajtoH,Kl!fc三(BS4395)b.S.8QXKMRijSSIt7iR.*.OKlHi(BSCN14399)Cw8ta三wiR.&峻,am)?t(ASTMAi2s)dS8.8(SeiHfcS三K识,&检K)!fc(BSJM2)普通螺栓和高强度螺栓的标示是对同等皴螺栓现场识别的基本方法.由于英美标准中对于商强度螺检扭矩值计算的取做并不相同，所以识别两种标准的蝶检也行必要。价格对比高强度MI桂t(M24,1.60,8.8ft
16、)“人人AGM43S-1(I6OHNMtr3CM.Mm/*M*U&-心M*7U(1.*.J.W4BAKU1.“04J&.-Ul1.j彩组，。一21.Q1.三2J1.10，,Il1-7*“XWll”CIAl，1工/26“AlM-W*J9J1.用。AkS1.JUI.J1.ttJ.1ti1U1/Xa*1”K22、4A知”w三MlJCg”oa”3183X_5普通栓，(M24t1.60,8.8fi)RtW-*.Ii1().第CMK八龟SI灸，仲/Mn旧,d.InHmwmt在，M1.teM1.ll1.m，1.*metK.m99mnmWVM.mwM.WItMFmMMl.f.Ml.BM9Tam.aMAa.Q,
17、fIf.Gz,IMMEnVK9HOM.,m*maminPMIn1.IMMJfiFT可见普通蝶检大约为高强度蝶松价格的70%,结合其收要求的对比，可以得出，其溢价部分就应该是为保证材料的冲击功（W性）性能,05螺栓紧固方法普通螺栓的紧固程度并无明确规定，锁紧时所施加的力一般只要连接紧密即可.但因锁紧时未施加拉力，因此容易出现螺帽松弛脱落现象，为防止松脱的方法可用弹簧型圈或采用双獴阳的方法由外爆烟将内燃烟压紧以防止两爆帽同步旋转而松弛。采用双螺阳时内螺帽需使用出型六角端阳，外援烟可采用一股螺娼（见图九），一股高强度螺栓不论承载型的或者既组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扭转摩擦阻力，因而可使爆帽产生不松脱现象，所以不必附加防脱装国.图九但若是由于特殊用途（例如振动机械或者车体重要结构位St）必须采用特殊夹头来防止端阳松动的情况，端栓的夹头决定螺栓及螺牙长度或形式，以便用来防止松脱，练帽夹紧装置详细信息见图十.IWfIkdtMtnr06结语高强度爆栓目前在汽车领域使用较为广泛，主要使用在汽车强度连接及其重要的部位，像汽车的轮毅等位置，为汽车的安全稳定行唳起到无可替代的作用.
