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螺栓理論重量表及強度等級

瀏覽次數：26538 發布時間：2024-01-15

為幫助大家掌握螺栓理論重量表，以供查閱參考。

　　螺栓理論重量包括不帶螺母及帶螺母的螺栓重量，可通過分段計算的方法來計算。

　　螺栓理論重量表如下：

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螺栓強度等級如何確定 

普通螺栓又分A級、B級(精制螺栓)和C級(粗制螺栓)兩種

A、B級螺栓采用5.6級和8.8級鋼材，C級螺栓采用4.6級和4.8級鋼材。高強度螺栓采用8.8級和10.9級鋼材。10.9級中10表示鋼材抗拉極限強度為fu=1000N／mm2，0.9表示鋼材屈服強度fy=0.9fu，其他型號以此類推。錨栓采用Q235或Q345鋼材。

A級、B級螺栓(精制螺栓)由毛坯經軋制而成，螺栓桿表面光滑，尺寸較準確，螺孔需用鉆模鉆成，或在單個零件上先沖成較小的孔，然后在裝配好的構件上再擴鉆至設計孔徑(稱I類孔)。螺桿的直徑與孔徑間的空隙甚小，只容許0.3mm左右，安裝時需輕輕擊人孔，既可受剪又可受拉。

但A級、B級螺栓(精制螺栓)制造和安裝都較費工，價格昂貴，在鋼結構中只用于重要的安裝節點處，或承受動力荷載的既受剪又受拉的螺栓連接中。

C級螺栓(粗制螺栓)用圓鋼輥壓而成，表面較粗糙，尺寸不很精確，其螺孔制作是一次沖成或不用鉆模鉆成(稱Ⅱ類孔)，孔徑比螺桿直徑大1--2mm，故在剪力作用下剪切變形很大，并有可能個別螺栓先與孔壁接觸，承受超額內力而先遭破壞。由于c級螺栓(粗制螺栓)制造簡單，價格便宜，安裝方便，常用于各種鋼結構工程中，特別適宜于承受沿螺桿軸線方向受拉的連接、可拆卸的連接和臨時固定構件用安裝連接中。如在連接中有較大的剪力作用時，考慮到這種螺栓的缺點而改用支托等構造措施以承受剪力，讓它只受拉力以發揚它的優點。

C級螺栓亦可用于承受靜力荷載或間接動力荷載的次要連接中作為受剪連接

不銹鋼高強度螺栓

不銹鋼高強度螺栓具有高強度且耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的螺栓。不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。

鋼結構連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級標號有兩部分數字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。

高強度螺栓  用高強度鋼制造的,或者需要施以較大預緊力的螺栓,皆可稱為高強度螺栓.高強度螺栓多用于橋梁、鋼軌、高壓及超高壓設備的連接.這種螺栓的斷裂多為脆性斷裂.應用于超高壓設備上的高強度螺栓,為了保證容器的密封,需要施以較大的預應力 　　關于高強度螺栓的幾個概念1.按規定螺栓的性能等級在8.8級以上者,稱為高強度螺栓.現國家標準只羅列到M39,對于大尺寸規格,特別是長度大于%10~15倍的高強度螺栓,國內生產尚屬短線。

高強螺栓與普通螺栓區別 

高強度螺栓就是可承受的載荷比同規格的普通螺栓要大。普通螺栓的材料是Q235（即A3）制造的。高強度螺栓的材料35＃鋼或其它優質材料，制成后進行熱處理，提高了強度。 兩者的區別是材料強度的不同。 　　

從原材料看：高強度螺栓采用高強度材料制造。高強螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強鋼材制作，常用 45號鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼、35CrMoA等。普通螺栓常用Q235（相當于過去的A3）鋼制造。 　　

從強度等級上看：高強螺栓，使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級，其中10.9級居多。普通螺栓強度等級要低，一般為4.4級、4.8級、5.6級和8.8級。 　　

從受力特點來看：高強度螺栓施加預拉力和靠摩擦力傳遞外力。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時產生預拉力很小，其影響可以忽略不計，而高強螺栓除了其材料強度很高之外，還給螺栓施加很大預拉力，使連接構件間產生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力，而且預拉力、抗滑移系數和鋼材種類都直接影響高強螺栓的承載力。 　　

根據受力特點分承壓型和摩擦型.兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格M12，常用M16~M30，超大規格的螺栓性能不穩定，設計中應慎重使用。 　　

高強度螺栓摩擦型和承壓型連接的區別：

高強螺栓連接是通過螺栓桿內很大的擰緊預拉力把連接板的板件夾緊，足以產生很大的摩擦力，從而提高連接的整體性和剛度，當受剪力時，按照設計和受力要求的不同，可分為高強螺栓摩擦型連接和高強螺栓承壓型連接兩種，兩者的本質區別是極限狀態不同，雖然是同一種螺栓，但是在計算方法、要求、適用范圍等方面都有很大的不同。在抗剪設計時，高強螺栓摩擦型連接是以外剪力達到板件接觸面間由螺栓擰緊力所提供的可能最大摩擦力作為極限狀態，也即是保證連接在整個使用期間內外剪力不超過最大摩擦力。板件不會發生相對滑移變形（螺桿和孔壁之間始終保持原有的空隙量），被連接板件按彈性整體受力。在抗剪設計時，高強螺栓承壓型連接中允許外剪力超過最大摩擦力，這時被連接板件之間發生相對滑移變形，直到螺栓桿與孔壁接觸，此后連接就靠螺栓桿身剪切和孔壁承壓以及板件接觸面間的摩擦力共同傳力，最后以桿身剪切或孔壁承壓破壞作為連接受剪的極限狀態。

總之，摩擦型高強螺栓和承壓型高強螺栓實際上是同一種螺栓，只不過是設計是否考慮滑移。摩擦型高強螺栓絕對不能滑動，螺栓不承受剪力，一旦滑移，設計就認為達到破壞狀態，在技術上比較成熟；承壓型高強螺栓可以滑動，螺栓也承受剪力，最終破壞相當于普通螺栓破壞（螺栓剪壞或鋼板壓壞）。 　　

從使用上看：建筑結構的主構件的螺栓連接，一般均采用高強螺栓連接。普通螺栓可重復使用，高強螺栓不可重復使用。高強螺栓一般用于永久連接。 　　

高強螺栓是預應力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加規定預應力,承壓型擰掉梅花頭。普通螺栓抗剪性能差，可在次要結構部位使用。普通螺栓只需擰緊即可。 　　普通螺栓一般為4.4級、4.8級、5.6級和8.8級。高強螺栓一般為8.8級和10.9級，其中10.9級居多。 　　

8.8級 與8.8S 是相同等級。普通螺栓與高強螺栓的受力性能與計算方法均有所區別的。高強螺栓的受力首先是通過在其內部施加預拉力P，然后在被連接件之間的接觸面上產生摩擦阻力來承受外荷載的，而普通螺栓則是直接承受外荷載的。 　　

更具體的來說：高強度螺栓連接具有施工簡單、受力性能好、可拆換、耐疲勞、以及在動力荷載作用下不致松動等優點，是很有發展前途的連接方法。 　　

高強度螺栓是用特制的扳手上緊螺帽，使螺栓產生巨大而又受控制的預拉力，通過螺帽和墊板，對被連接件也產生了同樣大小的預壓力。在預壓力作用下，沿被連接件表面就會產生較大的摩擦力，顯然，只要軸力小于此摩擦力，構件便不會滑移，連接就不會受到破壞，這就是高強度螺栓連接的原理。 　　

高強度螺栓連接是靠連接件接觸面間的摩擦力來阻止其相互滑移的，為使接觸面有足夠的摩擦力，就必須提高構件的夾緊力和增大構件接觸面的摩擦系數。構件間的夾緊力是靠對螺栓施加預拉力來實現的，所以螺栓必須采用高強度鋼制造，這也就是稱為高強度螺栓連接的原因。 　　

高強度螺栓連接中，摩擦系數的大小對承載力的影響很大。試驗表明，摩擦系數主要受接觸面的形式和構件的材質影響。為了增大接觸面的摩擦系數，施工時常采用應噴砂、用鋼絲刷清理等方法對連接范圍內構件接觸面進行處理。高強度螺栓實際上有摩擦型和承壓型兩種。摩擦型高強度螺栓承受剪力的準則是設計荷載引起的剪力不超過摩擦力。承壓型高強度螺栓則是以桿身不被剪壞或板件不被壓壞為設計準則。

不銹鋼高強度螺栓耐腐蝕特性

所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化，使銹蝕不斷擴大，最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬（例如，鋅，鎳和鉻）進行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞，下面的鋼便開始銹蝕。  不銹鋼廚具

不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因為鉻是鋼的組成部分之一，所以保護方法不盡相同。 在鉻的添加量達到11.7％以上時，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面，防止進一步地氧化。這種氧化層極薄，透過它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨特的表面。

而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理，重新形成這種氧化物"鈍化膜"，繼續起保護作用。因此，所有的不銹鋼元素都具有一種共同的特性，即鉻含量均在10．5％以上。   

螺絲、螺栓性能等級的含義 

鋼結構連接用螺栓性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級，其中8.8級及以上螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼并經熱處理（淬火、回火），通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。螺栓性能等級標號有兩部分數字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如：

性能等級4.6級的螺栓，其含義是：

1、螺栓材質公稱抗拉強度達400MPa級；

2、螺栓材質的屈強比值為0.6；

3、螺栓材質的公稱屈服強度達400×0.6=240MPa級

性能等級10.9級高強度螺栓，其材料經過熱處理后，能達到：

1、螺栓材質公稱抗拉強度達1000MPa級；

2、螺栓材質的屈強比值為0.9；

3、螺栓材質的公稱屈服強度達1000×0.9=900MPa級

螺栓性能等級的含義是國際通用的標準，相同性能等級的螺栓，不管其材料和產地的區別，其性能是相同的，設計上只選用性能等級即可。

強度等級所謂8.8級和10.9級是指螺栓的抗剪切應力等級為8.8GPa和10.9GPa 

8.8 公稱抗拉強度800N/MM2 公稱屈服強度640N/MM2 

一般的螺栓是用"X.Y"表示強度的，X*100=此螺栓的抗拉強度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服強度（因為按標識規定：屈服強度/抗拉強度=Y/10） 

如4.8級 

則此螺栓的抗拉強度為：400MPa；屈服強度為：400*8/10=320MPa。

另：不銹鋼螺栓通常標為A4-70，A2-70的樣子，意義另有解釋

度量：當今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在歐州、我國及日本等東南亞地區使用較多，另一種為英制，計量單位主要為英寸（inch），相當于我國舊制的市寸，在美國、英國等歐美國家使用較多。

1、公制計量：（10進制）    1m =100 cm=1000 mm

2、英制計量：（8進制）     1英寸=8英分       1英寸=25.4 mm     3/8￠￠×25.4 =9.52

3、1/4￠￠以下的產品用番號來表示其稱呼徑，如： 4#， 5#， 6#， 7#， 8#，10#，12#

螺   紋 

一、螺紋是一種在固體外表面或內表面的截面上，有均勻螺旋線凸起的形狀。根據其結構特點和用途可分為三大類：

（一）、普通螺紋：牙形為三角形，用于連接或緊固零件。普通螺紋按螺距分為粗牙和細牙螺紋兩種，細牙螺紋的連接強度較高。

（二）、傳動螺紋：牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。

（三）、密封螺紋：用于密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。

二、螺紋配合等級：

螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小，配合的等級是作用在內外螺紋上偏差和公差的規定組合。

（一）、對統一英制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：

1A、2A和3A級，內螺紋有三種等級：1B、2B和3B級，全部都是間隙配合。等級數字越高，配合越緊。在英制螺紋中，偏差僅規定1A和2A級，3A級的偏差為零，而且1A和2A級的等級偏差是相等的。等級數目越大公差越小。

1、1A和1B級，非常松的公差等級，其適用于內外螺紋的允差配合。

2、2A和2B級，是英制系列機械緊固件規定最通用的螺紋公差等級。

3、3A和3B級，旋合形成最緊的配合，適用于公差緊的緊固件，用于安全性的關鍵設計。

4、對外螺紋來說，1A和2A級有一個配合公差，3A級沒有。1A級公差比2A級公差大50%，比3A級大75%，對內螺紋來說，2B級公差比2A公差大30%。1B級比2B級大50%，比3B級大75%。

（二）、公制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：

4h、6h和6g，內螺紋有三種螺紋等級：5H、6 H、7H。（日標螺紋精度等級分為I、II、III三級，通常狀況下為II級）在公制螺紋中，H和h的基本偏差為零。G的基本偏差為正值，e、f和g的基本偏差為負值。如圖所示：

1、H是內螺紋常用的公差帶位置，一般不用作表面鍍層，或用極薄的磷化層。G位置基本偏差用于特殊場合，如較厚的鍍層，一般很少用。

2、g常用來鍍6-9um的薄鍍層，如產品圖紙要求是6h的螺栓，其鍍前螺紋采用6g的公差帶。

3、螺紋配合最好組合成H/g、H/h或G/h，對于螺栓、螺母等精制緊固件螺紋，標準推薦采用6H/6g的配合

（三）、螺紋標記 

四、自攻、自鉆螺紋的主要幾何參數：

（一）、大徑/牙外徑（d1），為螺紋牙頂重合的假想圓柱直徑。螺紋大徑基本代表螺紋尺寸的公稱直徑。

（二）、小徑/牙底徑（d2）：為螺紋牙底重合的假想圓柱直徑。

（三）、牙距（p）：為相鄰牙在中經線上對應兩點的軸向距離。在英制中以每一英寸（25.4mm）內的牙數來表明牙距。

下表列舉常用規格的牙距（公制）牙數（英制）

1、公制自攻牙：

規格：S T 1.5、S T1.9、S T2.2 、S T2.6、S T2.9、S T3.3、S T3.5、S T3.9、S T4.2、S T4.8、S T5.5、S T6.3、        S T8.0、S T9.5

牙距：0.5、0.6、0.8、0.9、1.1、1.3、1.3、1.3、1.4、1.6、1.8 、1.8、2.1、2.1

2、英制自攻牙：

規格：4# 、5#、6#、7#、8#、10#、12#、14#

牙數：AB牙 24、20、20、19、18、16、14、14

  A牙 24、20 、18 、16、15、12、11、10

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