高强度螺母的形状、连接构造与普通螺栓基本相同,两者的主要区别是:普通螺栓连接依靠杆身承压和抗剪来传递剪力,在扭紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小,其影响不予考虑;高强度螺母连接的工作原理是有意给螺栓施加很大的预拉力,使被连接件接触面之间产生挤压力,因而垂直于螺杆方向有很大摩擦力,依靠这种摩擦力来传递连接剪力。高强度螺母的预拉力是通过扭紧螺帽实现的,普通高强度螺母一般采用扭矩法、转角法。扭剪型高强度螺母则采用扭断螺栓尾部以控制预拉力。
高强度螺母连接的螺栓采用10.9S级或8.8S级优质合金结构钢并经过热处理制作而成,高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.5~2.0mm;承压型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径d大1.0~1.5mm。
实际上是设计计算方法上有区别, 摩擦型高强度螺母以板层间出现滑动作为承载能力极限状态;承压型高强度螺母以板层间出现滑动作为正常使用极限状态,而以连接破坏作为承载能力极限状态。摩擦型高强度螺母并不能充分发挥螺栓的潜能。在实际应用中,对十分重要的结构或承受动力荷载的结构,尤其是荷载引起反向应力时,应该用摩擦型高强螺拴,此时可把未发挥的螺栓潜能作为安全储备。除此以外的地方应采用承压型高强度螺母连接以降低造价。
大六角高强度螺母属于普通螺丝的高强度级,而扭剪型高强度螺母则是大六角高强度螺母的改进型,为了更好施工。
大六角强螺栓 由一个螺栓,一个螺母,两个垫圈组成。扭剪型高强度螺母由一个螺栓,一个螺母,一个垫圈组成。
高强度螺栓的材料45#钢、合金钢(如20MnTiB、35VB)或优质材料,制成后进行热处理,提高了强度。
高强度螺栓采用高强度材料制造。高强度螺母的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用 45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。普通螺栓常用Q235钢制造。
高强度螺母,使用日益广泛。常用8.8和10.9两个强度等级,其中10.9级居多。普通螺栓强度等级要低,一般为4.4级、4.8级、5.6级。(8.8S和10.9S为钢结构专用)
