在浩瀚的工程建筑領(lǐng)域中，鋼結(jié)構(gòu)以其卓越的強度、輕盈的體態(tài)和靈活的設(shè)計性，成為了現(xiàn)代建筑的脊梁。而在這堅固的骨架之中，高強度螺栓作為連接的關(guān)鍵元件，其重要性不言而喻。高強度螺栓用中碳鋼或中碳合金鋼制成，其強度比普通螺栓高2～3倍。高強度螺栓連接具有施工方便、安全可靠等優(yōu)點。需要說明的是無論是扭剪型高強螺栓（梅花卡頭型螺栓）還是大六角高強螺栓，均能設(shè)計為摩擦型或承壓型。今天，就讓我們一起深入探索鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓的兩大外觀分類與三大連接方式，今天揭開它們支撐起宏偉建筑的秘密。

### 一、外觀分類：形態(tài)之美，力量之源

#### 1. **大六角頭型高強度螺栓**

大六角頭型高強度螺栓，顧名思義，其頭部設(shè)計為規(guī)則的六邊形，這一設(shè)計不僅便于使用扳手或扭矩扳手進行緊固，還提供了較大的接觸面積，增強了螺栓與工具之間的摩擦力，確保了在緊固過程中的穩(wěn)定性和準確性。HS通常指的是鋼結(jié)構(gòu)大六角螺栓10.9S級。

高強度大六角頭螺栓連接副由一個螺栓、一個螺母和兩個墊圈組成。安裝時螺栓頭和螺母側(cè)應分別設(shè)置平墊圈，螺栓頭側(cè)放置的墊圈不應多于2個，螺母側(cè)放置的墊圈不應多余一個。螺栓緊固后外露絲扣不應少于2扣，螺栓緊固質(zhì)量，可采用錘擊法檢查。

下面附常用規(guī)格的大六角螺栓10.9S級的尺寸供參考：

高強度螺栓連接副初擰、復擰和終擰應以接頭剛度較大的部位向約束較小的方向、螺栓群中央向四周的順序進行；高強度螺栓和焊接并用的連接節(jié)點，宜按先螺栓緊固后焊接的施工順序。

大六角頭型螺栓廣泛應用于橋梁、高層建筑、大型機械設(shè)備等需要高承載力和可靠連接的場合，是鋼結(jié)構(gòu)連接中的中流砥柱。

下面附鋼結(jié)構(gòu)組裝中高強度螺栓的長度選擇：

#### 2. **扭剪型高強度螺栓**

扭剪型高強度螺栓則以其獨特的緊固機制脫穎而出。這種螺栓在緊固過程中，通過螺栓頭部的梅花頭與配套螺母之間的相互作用，當達到預定的預緊力矩時，螺栓梅花頭會斷裂，以此作為達到設(shè)計緊固力的直觀標志。TS通常指的是鋼結(jié)構(gòu)扭剪型螺栓10.9S級。

扭剪型高強度螺栓連接副由一個螺栓、一個螺母和一個墊圈組成；高強度螺栓現(xiàn)場安裝時應能自由穿入螺栓孔，不得強行穿入，同一個連接接頭螺栓數(shù)量不應少于2個。安裝環(huán)境氣溫不宜低于-10℃。

扭剪型螺栓的設(shè)計巧妙之處在于其一次性使用的特性，有效避免了因未達到或超過緊固要求而導致的安全隱患，廣泛應用于對連接質(zhì)量要求極高的領(lǐng)域，如核電站、航空航天等。

下面附扭剪螺栓常用規(guī)格的尺寸數(shù)據(jù)供參考：

### 二、連接方式：力的傳遞，結(jié)構(gòu)的藝術(shù)

#### 1. **摩擦連接**

摩擦連接，是鋼結(jié)構(gòu)中最常見的連接方式之一。它利用高強度螺栓預緊后產(chǎn)生的巨大摩擦力來傳遞外力，確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。螺栓摩擦式連接通過板間的抗滑力傳遞剪力，板間滑動作為其承載能力的極限狀態(tài)。這種連接可稱為防滑連接或摩擦連接。

摩擦連接和承壓連接都是剪切連接。這種連接方式要求螺栓與連接板之間的接觸面光潔度高，并涂抹抗滑移系數(shù)高的涂料，以增加摩擦力。摩擦連接不僅簡單可靠，還能有效吸收地震等外力作用下的能量，提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

#### 2. **拉力連接**

拉力連接則側(cè)重于通過螺栓本身的拉伸變形來傳遞拉力。這種連接方式要求螺栓具有較高的抗拉強度和延展性，以確保在受到拉力作用時，螺栓能夠發(fā)生適度的彈性或塑性變形，而不至于立即斷裂。拉力連接多用于需要承受較大拉力作用的部位，如懸挑結(jié)構(gòu)、大跨度梁等。摩擦連接和承壓連接都是剪切連接。

#### 3. **壓力連接**

壓力連接，或稱壓接連接，是一種較為特殊的連接方式。它利用螺栓的緊固力將連接件壓合在一起，形成緊密的機械咬合，以此傳遞壓力。這種連接方式在要求極高密封性和無泄漏的場合尤為適用，如油氣管道、壓力容器等。承壓高強度螺栓的種類很多，包括施加預拉力或任意施加50%預拉力的、裝配敲打的、普通孔型的：這些都是基于層間的滑動。正常使用的方法（即負載為極限狀態(tài)）。采用這種方法計算高強度螺栓的承載能力與普通螺栓連接完全相同。高強度螺栓受拉連接是螺栓桿沿軸向受拉的連接。雖然壓力連接在鋼結(jié)構(gòu)中的應用相對較少，但其獨特的優(yōu)勢在特定領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

### 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓，以其多樣化的外觀和靈活的連接方式，成為了現(xiàn)代工程建筑不可或缺的基石。從外觀上的大六角頭型到扭剪型的獨特設(shè)計，再到摩擦連接、拉力連接、壓力連接的多種應用，無不展現(xiàn)出人類智慧在工程技術(shù)領(lǐng)域的精妙運用。未來，隨著材料科學和工程技術(shù)的不斷進步，我們有理由相信，鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨特魅力和無限可能。