在現(xiàn)代工業(yè)和建筑領(lǐng)域，強(qiáng)度螺栓作為一種關(guān)鍵的連接件,，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。它們以優(yōu)越的性能和可靠性，確保了各種結(jié)構(gòu)和設(shè)備的穩(wěn)固運(yùn)行,。本文將深入探討強(qiáng)度螺栓的定義,、原理、分類,、性能指標(biāo)以及廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,。

一、定義與原理

強(qiáng)度螺栓是采用質(zhì)量碳素鋼或低合金鋼材料制成的特殊螺栓,。其特點(diǎn)在于具備較高的強(qiáng)度,，這使得它與普通螺栓在性能上有著明顯的區(qū)別。

強(qiáng)度螺栓連接的工作原理基于對(duì)螺栓施加較大的預(yù)緊力,。當(dāng)螺栓被擰緊時(shí),，巨大的預(yù)拉力使得被連接件接觸面之間產(chǎn)生擠壓力。這種擠壓力進(jìn)而在垂直于螺桿方向形成強(qiáng)大的摩擦力,。在實(shí)際工作中,，依靠這種摩擦力來(lái)傳遞連接剪力,，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的牢固連接。與普通螺栓連接依靠栓桿抗剪和孔壁承壓傳遞剪力不同,，強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力和摩擦力在力的傳遞過程中起著主導(dǎo)作用,。

二、分類方式

（一）按性能等級(jí)分類

強(qiáng)度螺栓從性能等級(jí)上主要分為 8.8 級(jí)和 10.9 級(jí),。性能等級(jí)代號(hào)由兩個(gè)強(qiáng)度值組成,，小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字表示螺栓鋼材熱處理后的比較低抗拉強(qiáng)度，例如 “8” 同 800N/mm2,，“10” 同1000N/mm2,；小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字則是屈強(qiáng)比（屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值），如 “0.8”“0.9”,。不同的性能等級(jí)適用于不同的工作環(huán)境和承載要求,。

（二）按受力特征分類

摩擦型強(qiáng)度螺栓：?jiǎn)渭円揽勘贿B接構(gòu)件間的摩擦阻力傳遞剪力，以剪力等于摩擦力作為承載能力的極限狀態(tài),。在抗剪連接計(jì)算中,，單個(gè)強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值與抗力分項(xiàng)系數(shù)的倒數(shù)、孔型系數(shù),、傳力的摩擦面數(shù),、強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)以及單個(gè)強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值相關(guān)。

承壓型強(qiáng)度螺栓：傳力特征是當(dāng)剪力超過摩擦力時(shí),，構(gòu)件間發(fā)生相對(duì)位移,，螺栓桿身與孔壁接觸，螺栓受剪的同時(shí)孔壁承壓,。在連接接近破壞時(shí),，剪力完全由桿身承擔(dān)。但需注意,，承壓型連接不應(yīng)用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),。

（三）按構(gòu)造及施工方法分類

大六角頭強(qiáng)度螺栓：連接副包括一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈,。其頭部呈大六角形,，在施工過程中，通常采用扭矩法等方式施加預(yù)拉力,。

扭剪型強(qiáng)度螺栓：連接副由一個(gè)螺栓,、一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈組成。這種螺栓的獨(dú)特之處在于其尾部帶有梅花頭,，施工時(shí)通過扳手?jǐn)Q掉梅花頭來(lái)控制預(yù)拉力,，操作相對(duì)簡(jiǎn)便且能有效保證預(yù)拉力的準(zhǔn)確性。

三,、性能指標(biāo)

（一）預(yù)拉力

強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力是通過擰緊螺母實(shí)現(xiàn)的,，常見的方法有扭矩法,、轉(zhuǎn)角法和扭剪法。預(yù)拉力的大小直接影響到連接的可靠性和承載能力,。不同規(guī)格和性能等級(jí)的強(qiáng)度螺栓,，其預(yù)拉力設(shè)計(jì)值也有所不同。例如,，M16 規(guī)格的 8.8 級(jí)強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值為 80kN,，而 10.9 級(jí)的則為 100kN。

（二）連接摩擦面抗滑移系數(shù)

被連接板件之間的摩擦力不僅取決于螺栓的預(yù)拉力,，還與被連接板件的材料以及接觸面的表面處理方式密切相關(guān),。常見的接觸面處理方法包括噴硬質(zhì)石英砂或鑄鋼棱角砂,、拋丸（噴砂）,、鋼絲刷去除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面等。不同的處理方法對(duì)應(yīng)著不同的抗滑移系數(shù),，例如 Q235 鋼構(gòu)件采用噴硬質(zhì)石英砂處理后,，抗滑移系數(shù)可達(dá) 0.45。

（三）力學(xué)性能

強(qiáng)度螺栓的螺桿,、螺母和墊圈在成品后通常會(huì)再進(jìn)行熱處理,，以進(jìn)一步提升強(qiáng)度。其力學(xué)性能以熱處理后的數(shù)值為準(zhǔn),。如 8.8 級(jí)的大六角頭強(qiáng)度螺栓,，制作原材料常用 45 號(hào)鋼、35 號(hào)鋼,；10.9 級(jí)的扭剪型強(qiáng)度螺栓,，原材料多為 20MnTiB 鋼。

四,、應(yīng)用領(lǐng)域

（一）橋梁工程

在橋梁建設(shè)中,，強(qiáng)度螺栓被廣泛應(yīng)用于鋼梁連接、橋梁支座安裝等部位,。由于橋梁需要承受巨大的車輛荷載和自然環(huán)境的作用,，對(duì)連接件的強(qiáng)度和可靠性要求極強(qiáng)度螺栓能夠確保橋梁結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，保障橋梁的安全運(yùn)營(yíng),。例如,，在大型斜拉橋和懸索橋的建造中，大量使用強(qiáng)度螺栓來(lái)連接橋梁的各個(gè)構(gòu)件,。

（二）建筑結(jié)構(gòu)

在大型建筑,，尤其是鋼結(jié)構(gòu)建筑中，強(qiáng)度螺栓是實(shí)現(xiàn)鋼梁,、鋼柱等構(gòu)件連接的關(guān)鍵部件,。它能夠使建筑結(jié)構(gòu)在承受風(fēng)荷載,、地震作用等外力時(shí)，依然保持穩(wěn)定,。建筑結(jié)構(gòu)的主構(gòu)件螺栓連接一般都采用強(qiáng)度螺栓連接,，以滿足建筑的安全性和耐久性要求。

（三）機(jī)械裝備

在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域,，如起重機(jī),、壓力容器、發(fā)電機(jī)組等設(shè)備中,，強(qiáng)度螺栓用于連接各個(gè)部件,，確保設(shè)備在運(yùn)行過程中能夠承受振動(dòng)、沖擊等復(fù)雜載荷,。例如,，起重機(jī)的橋架與支腿連接、壓力容器的封頭與筒體連接等部位,，都離不開強(qiáng)度螺栓的可靠連接,。

（四）其他領(lǐng)域

除了上述領(lǐng)域，強(qiáng)度螺栓還在宇宙飛船,、海洋鉆井平臺(tái),、汽車摩托車制造等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。在宇宙飛船中,，強(qiáng)度螺栓用于連接飛船的各個(gè)艙段,，確保在太空環(huán)境下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固；海洋鉆井平臺(tái)常年處于惡劣的海洋環(huán)境中,，強(qiáng)度螺栓能夠抵抗海水腐蝕和風(fēng)浪沖擊,，保證平臺(tái)的安全作業(yè)；在汽車摩托車制造中,，強(qiáng)度螺栓用于發(fā)動(dòng)機(jī),、底盤等關(guān)鍵部位的連接，保障車輛的性能和安全,。

強(qiáng)度螺栓憑借其優(yōu)異的性能,，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。隨著材料科學(xué)和制造工藝的不斷發(fā)展,，強(qiáng)度螺栓的性能將不斷提升,，為各行業(yè)的發(fā)展提供更加可靠的連接保障。