高強螺栓是我們鋼結(jié)構(gòu)施工中最普遍常見的施工內(nèi)容，所有鋼結(jié)構(gòu)工程師都會覺得熟悉的不能再熟悉。然而事實可能并非如此，我們從最基本的概念的入手，帶你重新認識高強螺栓，可能會顛覆你最基本的認識。

01、什么是高強螺栓

高強螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直譯為：高強度摩擦預緊螺栓，英文簡稱：HSFG。可見，我們中文施工中所說的高強螺栓是高強度摩擦預緊螺栓的簡稱。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)人員對高強螺栓基本定義的理解，產(chǎn)生了誤區(qū)。

顛覆一：

誤區(qū)：材料等級超過8.8級的螺栓，就是”高強螺栓“。

高強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。（1）*

實際上在英標規(guī)范，美標規(guī)范中提到的高強螺栓（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)別高強螺栓與普通螺栓的關鍵。

02、正確理解“高強”，強在何處

按照GB50017，計算單個普通螺栓（B類）8.8級和高強螺栓8.8級抗拉及抗剪強度。

通過計算我們可以看到，相同等級的情況下，普通螺栓的抗拉強度和抗剪強度的設計值都要高于高強螺栓。 （2）*

那么高強螺栓，“強”在哪里？

為回答這一個問題，必須從兩種螺栓的設計工作狀態(tài)入手，研究其彈塑性變形的規(guī)律，并理解到設計破壞時的極限狀態(tài)。

普通螺栓和高強螺栓工作狀態(tài)下應力應變曲線

設計破壞時的極限狀態(tài)

普通螺栓：螺桿本身發(fā)生超過設計允許的塑性變形，螺桿被剪壞。

普通螺栓連接，開始承受剪力前連接板間就會發(fā)生相對滑移，繼而螺栓桿和連接板接觸，發(fā)生彈塑性形變，承受剪力。

高強螺栓：有效摩擦面間的靜摩擦力被攻克，兩塊鋼板發(fā)生相對位移，設計考量上即為破壞。

高強螺栓連接，摩擦力首先承受剪力，當荷載增大到摩擦力不足以抵抗剪力，靜摩擦力被攻克，連接板發(fā)生相對滑移（極限狀態(tài)）。但此時雖然破壞，但螺栓桿與連接板發(fā)生接觸，依然可以利用其本身的彈塑性形變，承受剪力。 （3）*

顛覆二：

誤區(qū)：高強螺栓的承載能力高于普通螺栓，是為”高強“。

由單個螺栓的計算可知，高強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。

可見：在給定設計節(jié)點荷載的情況下，用高強螺栓設計的節(jié)點并不一定能節(jié)省螺栓使用數(shù)量，但是其變形小，剛度大，安全儲備高。適合用主梁，等要求節(jié)點剛度較大的位置，符合“強節(jié)點，弱桿件”的基本抗震設計原理。

高強螺栓之強，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。

03、高強螺栓的對比

普通螺栓和高強螺栓由于其設計的受力原理不同，其在施工檢驗方法上有極大的區(qū)別。

同等級普通螺栓各項機械性能要求均比高強螺栓略高，但高強螺栓較普通螺栓多一項沖擊功的驗收要求。

標識樣式對比

普通螺栓和高強螺栓的標示是對同等級螺栓現(xiàn)場識別的基本方法。由于英美標準中對于高強螺栓扭矩值計算的取值并不相同，所以識別兩種標準的螺栓也有必要。

價格對比

高強螺栓：（M24，L60，8.8級）

普通螺栓：（M24，L60，8.8級）

可見普通螺栓大約為高強螺栓價格的70%，結(jié)合其驗收要求的對比，可以得出，其溢價部分就應該是為了保證材料的沖擊功（韌性）性能。