螺栓作为钢结构连接紧固件,通常用于构件间的连接、固定、定位等.pdfVIP

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接、固定、定位等。钢结构中

的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度螺栓而不施加

紧固力，该连接即为普通螺栓连接；高强度螺栓并对螺栓施加紧固力，该连接称

高强度螺栓连接。

工作原理

图6-10为两种螺栓连接工作机理的示意。普通螺栓连接在受外力后，节点连接

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6-10a）。摩

擦型高强度螺栓连接，通过对高强度螺栓施加紧固轴力，将被连接的连接钢板夹

紧产生摩擦效应，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，无应力集中现象（图6-10b）。

a）普通螺栓连接；b）高强度螺栓摩擦连接

图6-10螺栓连接工作机理示意

图6-11为典型螺栓连接拉伸曲线，从曲线上可以把螺栓连接工作过

程分为四个阶段：阶段1为静摩擦抗滑移阶段，即为摩擦型高强度螺栓连接的工

作阶段。对普通螺栓连接，阶段1不明显，可忽略不计。阶段2为荷载克服摩擦

阻力，接头产生滑移，螺栓杆与连接板孔壁接触进入承压状态，此阶段为摩擦型

高强度螺栓连接的极限破坏状态。阶段3为螺栓和连接板处于弹性变形阶段，荷

载-变形曲线呈现线性关系。阶段4为螺栓和连接板处于弹塑性变形阶段，最后

螺栓剪断或连接板破坏（拉脱、承压和净截面拉断），整个连接接头破坏。曲线

的终点对于普通螺栓连接的极限破坏状态；对于高强度螺栓，则为承压型高强度

螺栓连接的极限破坏状态。

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

图6-11螺栓连接的典型拉伸曲线

螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、

10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经

热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称普

通螺栓。

螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和

材质的屈强比。例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：第一部分数字（4.6

2

中的“4”）为螺栓材质公称抗拉强度（N/mm）的1/100；第二部分数字（4.6

中的“6”）为螺栓材质屈服比的10倍；两部分数字的乘积（4×6=“24”）为

2

螺栓材质公称屈服点（N/mm）的1/10。

普通螺栓连接钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起

形成的一种连接形式。

类型A级螺栓通称精制螺栓，B级螺栓为半精制螺栓。A，B级适用于拆装式

结构或连接部位需传递较大剪力的重要结构的安装中。C级螺栓通称为粗制螺

栓。钢结构用连接螺栓，殊注明外，一般即为普通粗制C级螺栓（图6-12a、

b），图中螺纹规格d，通常有8mm、10mm、12mm，直至95mm，也表示为M8、M10、

M12等。

a）六角头螺栓-；b）六角头-全螺纹；c）等长双头螺柱

图6-12普通螺栓