一顆高強度螺栓就像阿基米德發(fā)現(xiàn)的能夠撬動地球的杠桿一樣，其連接作用可謂“四兩撥千斤”。

表面上高強度螺栓產(chǎn)值只占機械行業(yè)的百分之幾，實質(zhì)上，它帶給關鍵構(gòu)件和裝備的附加值比想象中要高得多。今天我們從最基本的概念入手，帶你重新認識高強度螺栓，可能會顛覆你最基本的認識。

一、什么是高強度螺栓

高強度螺栓英文簡稱：HSFG，譯為：高強度摩擦預緊螺栓。在日常溝通中，僅僅是簡略了“摩擦（Friction）”“預緊（Grip）”兩個詞，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(qū)。

高強度螺栓和普通螺栓的核心區(qū)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。

實際上在英標規(guī)范，美標規(guī)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，材料強度高低并不是區(qū)別高強度螺栓與普通螺栓的關鍵。

由單個螺栓的計算可知，高強度螺栓抗拉和抗剪的設計強度均低于普通螺栓。其高強實質(zhì)是：正常工作時，節(jié)點不允許發(fā)生任何相對滑移，即：彈塑性變形小，節(jié)點剛度大。

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(xiàn)于其設計節(jié)點的剛度大，安全性能高，抗破壞的能力強。

二、高強度螺栓規(guī)格

國內(nèi)常用的高強度螺栓分為 ASTM 及 JIS 規(guī)格。通常用的 ASTM 高強度螺栓有 A325 及 A490 兩種，具體使用情況如表一所示。

表一  ASTM 高強度螺栓通用情況?

表二  ASTM高強度螺栓機械性能?

圖一  JIS F10T圓頭型扭矩控制高強度螺栓?

材料強度不同，F(xiàn)系列又分為 F8t、F10t 及 F11t 三種，s系列則分成 s8t 及 s10t 二種，其中 F11t 材質(zhì)因品質(zhì)較不易控制，僅部分制造商有制造生產(chǎn)資質(zhì)，其材料強度如表三所示。

表三  JIS 高強度螺栓材料強度?

JIS 螺栓直徑以 mm 為單位，一般常用的直徑規(guī)格在 12mm 至 24mm 之間。有過去的熱浸鍍鋅經(jīng)驗可知，高強度螺栓在熱浸鍍鋅前處理酸洗過程中會吸收氫氧，因此會產(chǎn)生延遲破壞現(xiàn)象，延遲破壞就是高強度螺栓緊固一段時間后發(fā)生突然斷裂現(xiàn)象，這是因為金屬結(jié)晶內(nèi)蓄含的氫氧壓力過大的結(jié)果。

螺栓的外觀如圖二所示，螺栓在螺栓頭會標識其種類，如圖三及四所示，以方便使用及施工管理。

圖二  螺栓外觀及尺寸?

圖三  螺栓外觀及尺寸?

圖四  JIS 高強度螺栓之標示?

螺栓需配合螺帽及墊圈使用，螺栓、螺帽加上墊圈組成螺栓組，表四及表五分別為 ASTM 及 JIS 高強度螺栓組的組合。耐候鋼材應該配合耐候型螺栓、螺帽及墊圈使用。

表四  ASTM 高強度螺栓組?

 注：螺帽除A563-B外，其余皆為重型六角形螺栓。

表五  JIS 高強度螺栓組 ?

普通螺栓可重復使用，高強度螺栓不可重復使用。高強度螺栓多應用在汽車、橋梁、鋼軌、高壓及超高壓設備的連接。目前其在安全穩(wěn)定方面起到了無可替代的作用。