钢结构工程高强螺栓连接副
钢结构用高强度大六角螺栓
钢结构用高强度大六角螺栓
“钢结构用高强度大六角头螺栓连接副”属于“钢结构摩擦型高强度螺栓连接”使用的连接件。
一：连接副材料
1：高强度螺栓性能等级：10.9S
≤M24 材料20MnTiB 材料标准GB/T 3077 ML20MnTiB 材料标准GB/T 6478 ≤M30 材料35VB
2：螺母性能等级10H
材料45# 材料标准GB/T 699
3：垫圈HRC 35-45
材料45# 材料标准GB/T 699
二：连接副的扭矩系数
高强度大六角螺栓连接副应按保证扭矩系数供货，同批连接副的扭矩系数平均值0.110-0.150 扭矩系数标准偏差应小于0.01%，同一连接副包括1个螺栓2个垫圈，1个螺母，并应分属同批制造。
扭矩系数保证期为自出厂之日起6个月。
三：螺栓、螺母的螺纹，其基本尺寸按GB/T 169粗牙普通螺纹的规定，螺栓螺纹公差带按GB/T 197的6g。
螺母公差带按GB/T 197的6H.
钢结构用扭剪型高强度螺栓
一：扭剪型螺栓对材料的要求与大六角螺栓一样，为20MnTiB和35VB
二：扭剪型螺栓是按紧固轴力供货的，其具体要求为
三：扭剪型螺栓、螺母其螺纹尺寸公差等要求与大六角螺栓、螺母一样。
每一套连接副为１个螺栓，１个螺母，一个垫圈。
电弧螺椎焊用圆柱头螺钉
焊钉材料及其机械性能要求
焊钉不进行表面处理。
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副钢结构用高强度大六角头螺栓连接副（GB/T1228—1231）、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副（GB/T3632—3633）、六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接副(Q/RGG001)和电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB/T10433）。
它主要用于铁路桥梁、公路桥梁、锅炉框架、大跨度工业厂房、高层民用建筑、各种塔架、轻型钢结构、起重机械及其它钢结构连接。
1 钢结构用高强度螺栓连接副型号、规格、性能等级类型 名称性能等级规格连接副组成GB/T1228-91 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T1229-91 钢结构用高强度大六角螺母 GB/T1230-91 钢结构用高强度垫圈GB/T1231-91钢结构用高强度大六角头螺栓、 大六角螺母、垫圈技术条件10.9S 8.8SM12-M30一件螺栓；一件螺母；二件垫圈GB/T3632-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 GB/T3633-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件10.9SM16-M24一件螺栓；一件螺母；二件垫圈2 材料类型性能等级 螺纹规格 选用材料 M12~M24 20MntiB 10.9SM27~M30 35VB M12~M16 35# M20~M24 20MnTib 螺栓8.8SM27~M3035VB 螺母 8H 10H M12~M30 35# 垫圈 35~45 HRC12~3045#各种材料的化学成分 材料C%Si% Mn% Ti% V% B% P% S%20MnTiB 0.17~0.24 0.17~0.37 1.30~1.600.04~0.100 0.0005~0.0035 ≤0.035 ≤0.03535VB 0.31~0.37 0.17~0.37 0.50~0.900 0.05~0.120.001~0.004≤0.04 ≤0.0435# 0.32~0.40 0.17~0.37 0.50~0.900 0 0 ≤0.035 ≤0.03545#0.42~0.50 0.17~0.37 0.50~0.90≤0.035 ≤0.0353 机械性能3-1 螺栓机械性能 材料试件机械性能屈服度σ0.2MPa 伸长率δ5%收缩率ψ%性能等级 抗拉力强度σbMPa min10.9S 1040~1240 940 10 428.8S 830~1030 660 12 45 硬度洛氏硬度HRC 维氏硬度 HV30性能等级min max min max 109S 33 39 312 3678.8S 24 31 249 296实物拉力载荷罗纹规格d M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 应懒力载面积mm2 84.3 157 245 303 353 459 56110.9S 877.7~104.5163~195255~304315~376367~438477~569 583~696拉力载荷KN 8.8S 70.0~86.8130~162203~252251~312293~364381~473 466~5783-2 螺母机械性能保证载荷罗纹规格D M12 M16 M20 M22 M24 M27 M3010H 87.7 163 255 315 367 477 583 保证载荷KN 8H 70.0 130 203 251 293 381 466 硬度洛氏硬度 维氏硬度 性能等级 min max min max10H 98HRB 28HRC 222 2748H 85HRB 28HRC 206 2743-3 垫圈机械性能垫圈硬度为35~45 HRC (HV30 329~436)4 型式尺寸4-1 GB/T1228-91 钢结构用高强度大六角头螺栓型式尺寸螺纹规格d M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30螺距p 1.75 2 2.5 2.5 3 3 3.5 max 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 cmin 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 da max 15.23 19.23 24.32 26.32 28.32 32.84 35.84max 12.43 16.43 20.52 22.52 24.52 27.84 30.84 dsmin 11.75 15.57 19.48 21.48 23.48 26.16 29.16 dw min 19.2 24.9 31.4 33.3 38.0 42.8 46.5 e min 22.78 29.56 37.29 39.55 45.20 50.85 55.37公称 7.5 10 12.5 14 15 17 18.7 Kmax 7.95 10.75 13.40 14.90 15.90 17.90 19.75 min 7.05 9.25 11.60 13.10 14.10 16.10 17.65 r min 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0max 21 27 34 36 41 46 50smin 20.16 26.16 33 35 40 45 49L公称 <45 ≥45 <55 ≥55<65≥65<70≥70<75≥75<80 ≥80 <85 ≥85 b公称 25 30 30 35 3540 4045 4550 50 55 55 60 4-2 GB/T1229-91 钢结构用高强度大六角头螺母型式尺寸螺纹规格D M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 螺距P 1.75 2 2.5 2.5 3 3 3.5max 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8cmin 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4max 13 17.3 21.6 23.8 25.9 29.1 32.4 damin 12 16 20 22 24 27 30 dw min 19.2 24.9 31.4 33.3 38.0 42.8 46.5e min 22.78 29.56 37.29 39.55 45.20 50.85 55.37max 12.3 17.1 20.7 23.6 24.2 27.6 30.7 mmin 11.87 16.4 19.4 22.3 22.9 26.3 29.1max 21 27 34 36 41 46 50 smin 20.16 26.16 33 35 40 45 494-3 GB/T1230-91 钢结构用高强度垫圈型式尺寸规格（螺纹大径） 12 16 20 22 24 27 30 max 13.43 17.43 21.52 23.52 25.52 28.52 31.52 d1min 13 17 21 23 25 28 31max 25 33 40 42 47 52 56 d2min 23.7 31.4 38.4 40.4 45.4 50.1 54.1公称 3.0 4.0 4.0 5.0 5.0 5.0 5.0 smax 3.8 4.8 4.8 5.8 5.8 5.8 5.8min 2.5 3.5 3.5 4.5 4.5 4.5 4.5max 16.03 20.03 25.12 27.12 29.12 33.64 36.64 d3min 15.23 19.23 24.32 26.32 28.32 32.84 35.84 4-4 GB/T3632-1995 钢结构用扭剪型高强度螺栓型式尺寸螺纹规格d M16 M20 M22 M24 螺距p 2 2.5 2.5 3 da max 18.83 24.4 26.4 28.4max 16.43 20.52 22.52 24.52 dsmin 15.57 19.48 21.48 23.48 dw min 27.9 34.5 38.5 41.5 dk max 30 37 41 44公称 10 13 14 15 Kmax 10.57 13.9 14.9 15.9min 9.25 12.1 13.1 14.1 K’ min 12 14 15 16K" max 17 19 21 23r min 1.2 1.2 1.2 1.6max 11.3 14.1 15.6 16.9 dbmin 11 13.8 15.3 16.6 dc ≈ 12.8 16.1 17.8 19.3 de ≈ 13 17 18 205 GB/T1228~1231-91 高强度大六角头螺栓连接副的扭矩系数螺纹规格 M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30max 59 113 177 216 250 324 397 P(KN)min 49 93 142 177 206 265 329◆ 10.9S 高强度大六角头螺栓连接副的扭矩系数平均值0.11~0.150。
钢结构常用普通螺栓连接副、高强螺栓连接副规格、型号选用表
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件及重量
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件、标记、重量（GB/T3262-1995）详细介绍：发布时间：2007-5-18 9:25:005 技术条件技术条件按GB／T 3633的规定。
6 标记6.1 标记方法按GB 1237的规定。
6.2 标记示例：由螺纹规格d=M20、公称长度l=100 mm、性能等级为10.9 s级、表面经防锈处理的钢结构用扭剪型高强度螺栓、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和规格为20 mm、热处理硬度为HRC 35～45、表面经防锈处理的钢结构用高强度垫圈组成的钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副的标记：连接副GB/T 3632 M20×1007 重量螺栓、螺母和垫圈的理论重量见附录A(参考件)。
附录A螺栓、螺母和垫圈的理论重量(参考件)A1 螺栓的理论重量按表Al。
表A1A2 螺母的理论重量按表A2。
表A2A3垫圈的理论重量按表A3。
表A3______________________________附加说明：本标准由中华人民共和国机械工业部提出，由全国紧固件标准化技术委员会归口。
本标准由冶金工业部建筑研究总院及机械工业部机械标准化研究所负责，上海标准件总公司和上海长城高强度螺栓研究所参加起草。
本标准参照采用国际标准ISO 4775-1984《钢结构用高强度大六角螺母-8级和10级-B级》、ISO 7416-1984《钢结构用倒角并淬火的平垫圈》及日本JSS II 09-1981《结构连接用扭剪型高强度螺栓、六角螺母、平垫圈连接副标准》。
钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术.
______________________________________________________________________ ________________本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检验规则、标记及包装。
本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他钢结构摩擦型高强度螺栓连接。
2 引用标准GB 3077 合金结构钢技术条件GB 699 优质碳素结构钢钢号和一般技术条件GB 3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB 3098.2 紧固件机械性能螺母GB 196 普通螺纹基本尺寸(直径l～600 ram)GB 197 普通螺纹公差与配合(直径1～355 mm)GB 2 紧固件外螺纹零件的末端GB 3103.1 紧固件公差螺栓、螺钉和螺母GB 3103.3 紧固件公差平垫圈GB 5779.1 紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱一般要求GB 5779.2 紧固件表面缺陷螺母一般要求GB 228 金属拉伸试验法GB 229 金属夏比(u型缺E1)冲击试验方法GB 230 金属洛氏硬度试验方法GB 4340 金属维氏硬度试验方法GB 1237 紧固件的标记方法GB 90 紧固件验收检查、标志与包装GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈3 技术要求3.1 性能等级、材料及使用配合______________________________________________________________________ ____________________ 国家技术监督局]991-04-22批准 1992-01-01实施1 主题内容与适用范围GB/T 1231—913.1.1 螺栓、螺母、垫圈的性能等级和推荐材料按表1的规定。
大型钢结构高强度螺栓连接副安装工艺
高强度 螺栓 连 接 目前 在钢 结构 中广 泛使 用 ， 技术 已 比较成
本文以某港 口钢结构塔架为例 。如图 １ 所示 ， 钢塔 架重量 约
熟， 但 在某些地 方 ， 如 在 高强 度螺 栓 连接 副 大量 、 高密 度 使 用 区 ３ ０ ０ ｔ ， 高度约 ６ ０ ｉ ｒ ｌ ， 柱与梁 的材料 主要 为 Ｈ形工 字钢 ， 柱 与梁 、 梁 整个塔架 约 ８ ５ ０个高强 度 域， 安装时也会遇到不少 问题 ， 这些 问题 如得不 到有效 的处理 ， 就 与梁之间的连接采用高强度螺栓 连接 ，
ｍ ｍ。间隙在 １ ｍｍ一 ３ ｍｍ之间 时应 磨成 １ ： １ ０ １ ） 高强度螺栓连接副应按批配套使 用 ， 并 应具有 出厂质量 保 面间隙不应超过 １ 的缓坡 ， 使问隙小于 １ ｍ ｍ。由于施 工过程 的累积误 差 ， 所 有的接 证 书。 ｍｍ 内是非 常 困难 的 ， 在 高空 中对配件 进行 ２ ） 安装 单 位 应 按 要 求 进 行 高 强 度 螺 栓 连 接 摩 擦 面 的 抗 滑 移 触 面问隙要控制 在 １ 斜 坡 打 磨 ， 大 型 钢 结 构 如 此 多 的节 点 板 几 乎 是 不 可 能 做 到 的 。如 试 验和复验 ， 现 场处理的构件摩擦面应 单独进行 摩擦 面抗滑移 系
第３ ９卷 第 ３ １期
２ ０ １ ３年 １ １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ９ Ｎｏ ． ３１
Ｎ ｏ ｖ ． ２ ０ １ ３
・１ １ ９・
文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ｌ 一 ０ １ ｌ ９ — ０ ２
扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力检测方案
扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力检测方案1适用范围
本方案适用于M16-M30高强度螺栓紧固轴力的实验室检验。
2试验目的
检验高强度螺栓紧固轴力是否合格。
3试验依据
《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB 3632
4试验人员
试验人员均为持证上岗人员。
5检验设备
轴力计，其示值相对误差的绝对值不得大于测试轴力值的2%o 轴力计的最小示值应在IkN以下。
6检验条件
试验应在室温（10℃-35°C）条件下进行。
试验所用的机具、仪表和连接副均应放置在该环境内至少2小时以上。
7检验方法
7.1连接副的紧固轴力试验在轴力计上进行。
每一个连接副（一
个螺栓、一个螺母和一个垫圈）只能试验一次，不得重复使用。
7.2组装连接副。
垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支撑面。
实验时, 垫圈不得转动，否则试验无效。
7.33连接副的紧固轴力值以螺栓梅花头被拧断时轴力计所
记录的
峰值为测定值。
7. 4进行连接副紧固轴力试验时应同时记录环境温度。
试验所
用的连接副和仪器均应放置在该环境温度下至少2小时以上。
8检验规则
8.1扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力应符合表1的规定。
8.2当1小于表2中规定的数值时，可以不进行紧固轴力试验。
表2
8.3连接副紧固轴力的检验按批抽取8套，8套连接副的紧固轴力平均值及标准偏差均应符合& 1的规定。
同批钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副的最大数量为3000套。
钢结构工程高强度螺栓的连接及其分类
钢结构工程高强度螺栓的连接及其分类1．高强度螺栓连接机理及其特点高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式，具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、施工简便、可拆换等优点，被广泛地应用在建筑钢结构、桥梁钢结构、塔桅钢结构等的工地连接中，成为钢结构现场安装的主要手段之一。
在我国钢结构受剪连接接头中使用的螺栓连接一般分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
选用普通螺栓或选用高强度螺栓（8.8级以上）作为连接紧固件，但不施加紧固轴力，当受外力时接头连接板即产生滑动，外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递［图4-1（a）］，该连接称普通螺栓连接；选用高强度螺栓作为连接的紧固件，并通过对螺栓施加紧固轴力，将被连接的连接板夹紧产生摩擦效应，当受外力作用时，外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递，应力流通过接触面平滑传递［图4-1（b）］，该连接被称为通常意义上的高强度螺栓摩擦型连接。
图4-1 普通螺栓连接和高强度螺栓连接工作机理示意2．高强度螺栓连接分类高强度螺栓连接接头按受力状态大致区分为：主要传递垂直于螺栓轴方向剪力的受剪连接接头［图4-2（a）］，和主要传递沿螺栓轴方向拉力的受拉连接接头［图4-2（b）］。
两者传递力方向不同，但在利用拧紧高强度螺栓所得紧固轴力方面是相同的。
图4-2 高强度螺栓连接接头示意高强度螺栓受剪连接接头是最常见的连接形式，图4-3为高强度螺栓受剪连接接头荷载-变形曲线，其中竖坐标为施加在接头上的剪切荷载，横坐标为接头沿受力方向的变形，通常为接头连接板之间的相对位移。
图4-3 高强度螺栓受剪连接接头典型荷载-变形曲线从图4-3所示的曲线上可以把连接过程分为三个节点四个阶段：（1）阶段（一）为静摩擦抗滑移阶段，即摩擦型连接阶段。
在此阶段外力全部靠连接板层之间接触面间的摩擦力来传递，螺栓在连接中只担当一个角色，即靠本身的紧固轴力给连接板之间施加接触压力，从而使接触面产生摩擦力。
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钢结构工程高强螺栓连接副
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高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副，一般简称为高强螺栓。
每一个连接副包括一个螺栓，一个螺母，两个垫圈，均是同一批生产，并且是在同一热处理工艺加工过的产品。
根据安装特点分为大六角头螺栓和扭剪型螺栓。
钢结构验收规范GB50205明确规定：制作和安装单位应分别进行抗滑移试验和复验（强条6.3.1条）。
抗滑移系数必须大于等于设计值。
现场制作试件时，试件与所代表的钢结构构件应同一材质，同批制作，采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应采用同一批同一性能等级的高强螺栓连接副，在同一环境下存放以供抗滑移试验。
如构件系成品出厂，则除了厂内要抗滑移系数试验报告外，制造厂还应同时提供每批三组试件以便构件进场后现场检验抗滑移系数是否符合要求。
工程资料的检查中，很多工地仅有制造厂在厂内的抗滑移系数试验报告，缺乏提供给工地现场的试件的抗滑移系数的复试报告。
高强度螺栓连接
1.钢结构制作和安装单位应按本规范附录B的规定分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验，现场处理的构件磨擦应单独进行磨擦面抗滑移系数试验，其结果应符合设计要求。
检查数目：见本规范附录B。
检验方法：检查磨擦面抗滑移系数试验报告和复验报告。
说明：1 .抗滑移系数是高强度螺栓连接的主要设计参数之一，直接影响构件的承载力，因此构件磨擦面无论由制造厂处理还是由现场处理，均应对抗滑系数进行测试，测得的抗滑移系数最小值应符合设计要求。
本条是强制性条文。
在安装现场局部采用砂轮打磨磨擦面时，打磨范围不小于螺栓孔径的4倍，打磨方向应与构件受力方向垂直。
除设计上采用磨擦系数小于即是0.3，并明确提出可不进行抗滑移系数试验者，其余情况在制作时为确定磨擦面的处理方法，必须按本规范附录B要求的批量用3套同材质、同处理方法的试件，进行复验。
同时并附有3套同材质、同处理方法的试件，供安装前复验。
2.高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后、48h内应进行终拧扭矩检查，检查结果应符合本规范附录B的规定。
检查数目：按节点数检查10%，且不应少于10个；每个被抽查节点按螺栓数抽查10%，且不应少于2个。
检验方法：见本规范附录B。
说明：2 .高强度螺栓终拧1h时，螺栓预拉力的损失已大部分完成，在随后一两天内，损失趋于平稳，当超过一个月后，损失就会停止，但在外界环境影响下，螺栓扭矩系数将会发生变化，影响检查结果的正确性。
为了同一和便于操纵，本条规定检查时间同一定在1h后48h之内完成。
3.扭剪型高强度螺栓连接副终拧后，除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花头者外，未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%。
对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副应采用扭矩法或转角头进行终拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副应采用扭矩法或转角法进行终拧并用标记，且按本规范第6.3.2条的规定进行拧扭矩检查。
检查数目：按节点数抽查10%，但不应少于10节点，被抽查节点中梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副全数进行终拧扭矩检查。
检验方法：观察检查及本规范附录B。
说明：3 .本条的构造原因是指设计原因造成空间太小无法使用专用扳手进行终拧的情况。
在扭剪型高强度螺栓施工中，因安装顺序、安装方向考虑不周，或终拧时因对电动扳手使用把握不熟练，致使终拧时尾部梅花头上的
棱端部滑牙（即打滑），无法拧掉梅花头，造成终拧矩是求知数，对此类螺栓应控制一定比例。
高强度螺栓连接副检验规定：
一、运到工地的大六角头高强度螺栓连接副应及时检验其螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度、连接副的扭矩系数平均值和标准偏差。
检验结果应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB1231）规定，合格后方准使用。
二、运到工地的扭剪型高强度螺栓连接副应及时检验其螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度、连接副的紧固轴力平均值和变异系数。
检验结果应符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB3633）规定，合格后方准使用。