GB/T 1228~1231钢结构用高强度大六角头螺栓连接副技术规范与施工指南

• • 螺栓
GB/T 5783六角头螺栓尺寸参数示意图
螺栓性能等级对比图

一、钢结构用高强度螺栓连接副概述

钢结构用高强度大六角头螺栓连接副是钢结构工程中最重要的紧固件系统，由螺栓、螺母、垫圈三件配套组成。我国钢结构用高强度螺栓连接副的标准体系由四个标准组成：

  • GB/T 1228：钢结构用高强度大六角头螺栓
  • GB/T 1229：钢结构用高强度大六角螺母
  • GB/T 1230：钢结构用高强度垫圈
  • GB/T 1231：钢结构用高强度螺栓连接副技术条件

这四个标准共同构成了一个完整的连接副体系，确保螺栓、螺母、垫圈三者的性能匹配和连接可靠性。在实际工程中，连接副必须配套使用，不允许混批、混等级使用。

二、性能等级与材料要求

2.1 性能等级分类

GB/T 1231标准规定钢结构用高强度螺栓连接副分为两个性能等级：

性能等级 螺栓抗拉强度(MPa) 螺栓屈服强度(MPa) 螺母保证载荷等级 垫圈硬度
10.9S 1040~1240 ≥940 10H 35~45 HRC
8.8S 830~1030 ≥660 8H 35~45 HRC

注意：后缀”S”代表钢结构（Structure）专用，与普通10.9级、8.8级螺栓的力学性能指标略有差异。10.9S级螺栓的抗拉强度下限比普通10.9级略高，保证了钢结构连接的安全裕度。

2.2 材料与热处理

组件 10.9S级材料 8.8S级材料 热处理工艺
螺栓 20MnTiB / 35VB / 40Cr 35# / 45# 淬火+回火
螺母 35# / 45# 35# / 45# 淬火+回火
垫圈 45# 45# 淬火+回火

10.9S级螺栓推荐使用20MnTiB硼钢，该材料具有良好的淬透性和低温韧性，特别适合大直径（M24~M30）高强度螺栓。35VB钢则适用于M16~M24规格。

三、规格尺寸与技术参数

3.1 螺栓尺寸规格（GB/T 1228）

规格d 螺距P(mm) 对边宽度s(mm) 头部高度k(mm) 常用长度L(mm) 每千件重量(kg, L=80)
M12 1.75 21 7.5 40~120 58
M16 2.0 27 10 50~160 113
M20 2.5 34 12.5 55~200 202
M22 2.5 36 14 60~220 267
M24 3.0 41 15 65~240 345
M27 3.0 46 17 70~260 485
M30 3.5 50 18.7 80~300 627

3.2 配套螺母尺寸（GB/T 1229）

规格 对边宽度s(mm) 螺母高度m(mm) 螺纹精度 保证载荷(kN, 10H级)
M12 21 12.3 6H 108
M16 27 17.1 6H 210
M20 34 20.7 6H 331
M22 36 23.6 6H 412
M24 41 24.2 6H 491
M27 46 27.6 6H 642
M30 50 30.7 6H 796

3.3 配套垫圈（GB/T 1230）

钢结构用高强度垫圈为标准型平垫圈，与普通GB/T 97平垫圈的区别在于硬度要求更高（35~45 HRC），且厚度公差更严格。垫圈的作用是保护被连接件表面不被螺母刮伤，同时均匀分布夹紧力。

规格 内径d1(mm) 外径d2(mm) 厚度h(mm) 硬度要求
12 13 24 3.0 35~45 HRC
16 17 30 3.0 35~45 HRC
20 21 37 4.0 35~45 HRC
22 23 39 4.0 35~45 HRC
24 25 44 4.0 35~45 HRC
27 28 50 5.0 35~45 HRC
30 31 56 5.0 35~45 HRC

四、预紧力与扭矩控制

4.1 设计预紧力

钢结构高强度螺栓连接分为摩擦型和承压型两种。摩擦型连接依靠被连接件接触面之间的摩擦力传递剪力，对预紧力要求最严格。

规格 10.9S级预紧力P(kN) 8.8S级预紧力P(kN) 设计抗滑移系数μ≥
M12 70 45 0.35~0.55
M16 130 80 0.35~0.55
M20 205 125 0.35~0.55
M22 255 155 0.35~0.55
M24 305 190 0.35~0.55
M27 400 245 0.35~0.55
M30 505 310 0.35~0.55

4.2 施工扭矩计算

扭矩法施工时，施工扭矩T的计算公式为：

T = K × P × d

其中：K为扭矩系数（一般取0.110~0.150），P为设计预紧力(kN)，d为螺栓公称直径(mm)。施工前必须对连接副进行扭矩系数复验，每批取8套试验。

规格 10.9S施工扭矩(N·m), K=0.13 8.8S施工扭矩(N·m), K=0.13 初拧扭矩(N·m)
M16 270 166 约为终拧的60%
M20 533 325 约为终拧的60%
M22 729 443 约为终拧的60%
M24 952 593 约为终拧的60%
M27 1404 860 约为终拧的60%
M30 1969 1209 约为终拧的60%

五、施工工艺流程

5.1 安装前准备

  1. 连接副复验：按批次进行扭矩系数（或紧固轴力）复验，每批取8套，扭矩系数平均值应在0.110~0.150范围内，标准偏差≤0.010
  2. 摩擦面处理：摩擦面应按设计要求进行喷砂（丸）、酸洗或砂轮打磨处理，抗滑移系数试件需随构件一起制作
  3. 穿孔检查：螺栓孔应比螺栓公称直径大1.5~2.0mm，孔边应无毛刺、飞边
  4. 摩擦面清理：安装前用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈、油污和污垢

5.2 紧固步骤（扭矩法）

高强度螺栓紧固分为初拧和终拧两步：

  1. 初拧：用手动扳手将螺母拧紧至贴合面，再用初拧扭矩拧紧。初拧扭矩一般为终拧扭矩的60%~80%
  2. 标记：初拧完成后，在螺栓头和螺母上划一条对齐标记线
  3. 终拧：使用经过标定的扭矩扳手（精度±5%）进行终拧，终拧扭矩按设计值执行
  4. 检查：终拧完成后，检查标记线是否错开角度。扭矩法终拧后，螺母与螺栓头的相对转角应在规定范围内
  5. 补拧：对欠拧的螺栓进行补拧，超拧的螺栓应更换（不允许回退松开再拧紧）

5.3 紧固顺序

大面积节点板的螺栓紧固应遵循由中间向两端、对称交叉的原则，避免因紧固顺序不当造成板间间隙不均匀或摩擦面滑移。对于箱形截面节点，应先拧紧腹板螺栓，再拧翼缘螺栓。

六、质量检验与验收

6.1 扭矩法检验

终拧完成后，按以下方法进行质量检验：

检验方法 原理 合格标准 抽检数量
转角法复查 检查终拧后螺母转角 初拧标记线转角在规定范围 节点数的10%且≥1个
扭矩扳手复查 用标定扳手检查扭矩 偏差在±10%以内 每个节点抽检2个
锤击检查 0.3kg小锤敲击 无松动、位移 全数检查

6.2 连接副扭矩系数复验

每批连接副（≤3000套为一批）取8套进行扭矩系数试验，结果应符合：

  • 平均扭矩系数K：0.110~0.150
  • 标准偏差σ：≤0.010
  • 极差：最大值与最小值之差≤0.02

七、常见问题解答

Q1：高强度螺栓可以用普通扳手代替扭矩扳手吗？

不可以。高强度螺栓连接的可靠性完全依赖于精确的预紧力控制，普通扳手无法提供扭矩精度保证。根据GB 50205《钢结构工程施工质量验收标准》要求，高强度螺栓必须使用扭矩精度在±5%以内的标定扳手紧固。关于不同类型的螺栓对比，请参考六角头螺栓分类。

Q2：连接副可以只换螺栓不换螺母和垫圈吗？

不可以。GB/T 1231明确规定连接副必须配套出厂、配套使用。不同批次的螺栓扭矩系数可能不同，混用会导致预紧力不均匀。如需更换，必须整套更换同一检验批的连接副。

Q3：雨天能否进行高强度螺栓安装？

摩擦面潮湿会显著降低抗滑移系数，原则上不允许在雨天安装。如确需施工，必须采取有效的防雨措施，并在安装前彻底干燥摩擦面。安装后应及时做好防锈处理，可参考表面处理相关标准选择合适的防护方案。

Q4：高强度螺栓能否作为临时螺栓使用后再终拧？

在钢结构安装过程中，可以用普通螺栓作为临时固定螺栓，但高强度螺栓在初拧前应处于自由状态安装，不应受到剪切力。终拧应在钢结构校正合格后进行，且终拧后48小时内完成检验。

掌握钢结构用高强度螺栓连接副的技术规范和施工要点，是确保钢结构工程质量的关键。如需了解更多紧固件技术知识，请访问紧固件知识库。

原创文章，作者：，如若转载，请注明出处：https://882885.xyz/gbt1228-1231-gangjiegou-gaoqiangdu-lianjiefu.html

赞 (0)
0
上一篇 2026年06月19日 07:10
下一篇 2026年06月19日 07:33

相关推荐