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扭剪型与大六角头 10.9S 高强螺栓:产品技术要求、施工验收全面对比
来源:钢盾宝
2026-06-26 17:51:33
一、概述
钢结构摩擦型连接主流采用两类 10.9 级高强度螺栓:大六角头高强度螺栓、扭剪型高强度螺栓。行业经常争论二者产品标准严苛程度、施工管控难度,本文结合现行国标《GB/T 1231-2024》《GB/T 3632》及《钢结构高强度螺栓连接技术标准》系统对比,厘清技术指标、施工、验收差异。
二、基础组成与执行标准
1. 连接副构成差异
- 大六角头高强螺栓(GB/T 1231)一套包含:1 根螺栓 + 1 个螺母 +2 片垫圈;性能等级覆盖 8.8S、10.9S。
- 扭剪型高强螺栓(GB/T 3632)一套包含:1 根扭剪螺栓 + 1 个螺母 +1 片垫圈;仅生产 10.9S 单一等级。
2. 螺栓长度计算区别
终拧后统一要求外露丝扣 2~3 扣;长度计算公式中,垫圈数量直接影响附加长度取值,两类螺栓不可混用长度计算参数。
三、产品出厂核心技术指标对比(关键严苛度判定)
1. 大六角螺栓:控制指标为扭矩系数
GB/T 1231-2024 规定:扭矩系数平均值 0.110~0.150,扭矩系数变异系数≤0.077。
扭矩系数直接决定现场预拉力精准度,出厂管控区间窄、波动限值低,产品制造公差约束严格。
2. 扭剪型螺栓:控制指标为紧固轴力(预拉力)
无扭矩系数指标,直接限定各规格螺栓紧固轴力上下限与标准偏差,换算变异系数区间 0.082~0.10,整体波动允许范围大于大六角螺栓。
数据对比结论:单纯从出厂产品指标来看,大六角头高强螺栓制造技术要求更严苛。
各规格扭剪型紧固轴力控制标准
| 公称直径 | 最小紧固轴力 (kN) | 最大紧固轴力 (kN) | 允许标准偏差 (kN) |
|---|
| M16 | 100 | 121 | ≤10.0 |
| M20 | 155 | 187 | ≤15.4 |
| M22 | 190 | 231 | ≤19.0 |
| M24 | 225 | 270 | ≤22.5 |
| M27 | 290 | 351 | ≤29.0 |
| M30 | 355 | 430 | ≤35.4
|
四、现场施工工艺对比
1. 拧紧工序
两类螺栓统一执行:初拧→(大型节点增设复拧)→终拧;初拧扭矩取终拧扭矩 50% 左右。
2. 施工工具与终拧原理
- 大六角螺栓:使用定扭矩扳手,依靠扭矩系数计算终拧扭矩;人为操作、扳手精度、环境温度都会影响预拉力,对施工人员技术水平、工具校准要求高。
- 扭剪型螺栓:专用扭剪电动扳手;依靠尾部梅花头剪切断裂判定预拉力达标,人为干扰小,操作门槛更低。特殊工况:空间狭窄无法使用专用扭剪扳手时,扭剪螺栓可改用扭矩法终拧,扭矩系数取 0.13。
五、质量验收判定标准
- 扭剪型螺栓常规验收:目测螺栓尾部梅花头完全拧断即为合格,直观高效;未拧断梅花头的螺栓,需按扭矩法复检,单独记录归档。
- 大六角头螺栓无直观合格标识,终拧 1h~24h 内必须采用 “松 - 紧复位法” 抽样复测扭矩,节点抽查比例高,检测流程繁琐,验收工作量更大。
六、设计与工程选用建议
- 大型桥梁、一级安全等级钢结构、高精度严控项目优先选用大六角螺栓:产品出厂指标约束更严格,配套扭矩复检体系,可完整追溯预拉力数据,适合高重要性结构。
- 普通厂房、多层装配式钢构、大批量标准节点优先选用扭剪型螺栓:施工操作简单、验收直观,大幅降低人工技术门槛,提升安装效率;仅限制 10.9S 等级,无 8.8S 规格可选。
- 补充注意事项
- 两类螺栓垫圈数量不同,采购、下料、施工不可混用;
- 设计内力计算公式完全通用,仅施工、验收、产品检测标准区分;
- 进场材料均需做见证复验:大六角复验扭矩系数,扭剪型复验紧固轴力。
七、总结
- 产品制造层面:大六角头高强螺栓扭矩系数变异系数限值更小,出厂技术管控标准更高;
- 现场施工层面:扭剪型操作简单、人为误差小,对施工人员技术要求更低;
- 验收管控层面:扭剪型以梅花头断裂直观判定,检测成本更低;大六角必须扭矩抽样复检,管控流程更复杂。项目选型不能单纯判定 “哪种更好”,需结合结构重要等级、施工班组技术水平、现场作业空间综合确定。
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