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什么是高強度螺栓？
2022-12-29
高強螺栓的形狀、連接構造與普通螺栓基本相同，兩者的主要區別是：普通螺栓連接依靠桿身承壓和抗剪來(lái)傳遞剪力，在扭緊螺帽時(shí)螺栓產(chǎn)生的預拉力很小，其影響不予考慮；高強螺栓連接的工作原理是有意給螺栓施加很大的預拉力，使被連接件接觸面之間產(chǎn)生擠壓力，因而垂直于螺桿方向有很大摩擦力，依靠這種摩擦力來(lái)傳遞連接剪力。高強螺栓的預拉力是通過(guò)扭緊螺帽實(shí)現的，普通高強螺栓一般采用扭矩法、轉角法。扭剪型高強螺栓則采用扭斷螺栓尾部以控制預拉力。
高強度螺栓英文是High-Strength Friction Grip Bolt，直譯為：高強度摩擦預緊螺栓，英文簡(jiǎn)稱(chēng)：HSFG?？梢?jiàn)，我們中文施工中所說(shuō)的高強度螺栓是高強度摩擦預緊螺栓的簡(jiǎn)稱(chēng)。在日常溝通中，僅僅是簡(jiǎn)略了“摩擦（Friction）”“預緊（Grip）”兩個(gè)詞，卻造成了許多工程技術(shù)人員對高強度螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區。
誤區一：材料等級超過(guò)8.8級的螺栓，就是“高強度螺栓”？
高強度螺栓和普通螺栓的核心區別并不在于使用材料的強度，而是受力的形式。本質(zhì)是是否施加預緊力，并利用靜摩擦力抗剪。
實(shí)際上在英標規范，美標規范中提到的高強度螺栓（HSFG BOLT）只有8.8級和10.9級兩種（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓卻有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可見(jiàn)，材料強度高低并不是區別高強度螺栓與普通螺栓的關(guān)鍵。
誤區二：高強度螺栓的承載能力高于普通螺栓，是為“高強”？
由單個(gè)螺栓的計算可知，高強度螺栓抗拉和抗剪的設計強度均低于普通螺栓。其高強實(shí)質(zhì)是：正常工作時(shí)，節點(diǎn)不允許發(fā)生任何相對滑移，即：彈塑性變形小，節點(diǎn)剛度大。
可見(jiàn)：在給定設計節點(diǎn)荷載的情況下，用高強度螺栓設計的節點(diǎn)并不一定能節省螺栓使用數量，但是其變形小，剛度大，安全儲備高。適合用主梁，等要求節點(diǎn)剛度較大的位置，符合“強節點(diǎn)，弱桿件”的基本抗震設計原理。
高強度螺栓之強，并非在于其本身的承載能力設計值，而是表現于其設計節點(diǎn)的剛度大，安全性能高，抗破壞的能力強。
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