解析钢结构中的高强螺栓连接技术：大六角与扭剪型连接副全剖析

在现代建筑结构中，钢结构以其高强度、轻质、良好的韧性和可塑性成为大型公共建筑、桥梁、工业厂房等领域的首选材料。而钢结构的安全性与稳定性，很大程度上依赖于其连接节点的可靠性。其中，高强螺栓连接作为钢结构连接的主要方式之一，具有施工方便、可拆卸、传力可靠等优点，尤其是大六角高强螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副，更是广泛应用的关键部件。

1️⃣ **大六角高强螺栓连接副**

大六角高强螺栓连接副，顾名思义，其螺栓头部采用大六角设计，便于使用扭矩扳手等工具进行紧固，高强度大六角螺栓连接副：由一个高强度大六角头螺栓，一个高强度大六角螺母和两个高强度平垫圈组成一副的连接紧固件。这种连接副由高强度螺栓、螺母和垫圈组成，通过预紧力使被连接件之间产生压紧力，达到传递载荷和抵抗外部作用力的目的。大六角螺栓连接副适用于需要较高预紧力和传递较大剪切力的场合，如钢结构梁柱节点、框架结构的连接等。

其工作原理基于摩擦型连接和承压型连接两种。摩擦型连接主要依靠螺栓预紧力在被连接件接触面间产生的摩擦力传递剪力，要求接触面光滑平整；而承压型连接则允许接触面发生轻微滑动，通过螺栓杆和孔壁的承压来传递剪力，适用于需承受较大动力荷载的情况。

2️⃣ **扭剪型高强度螺栓连接副**

扭剪型高强度螺栓连接副是一种特殊设计的螺栓，其工作原理与大六角螺栓有所不同。这种螺栓在尾部设计有一个梅花头或扭剪槽，安装时采用专用的电动扳手或气动扳手进行紧固，当达到设计预紧力矩时，螺栓尾部的梅花头或扭剪槽会断裂，从而直观指示螺栓已达到设计紧固状态，避免了因人为因素导致的紧固不足或过度。扭剪型高强度螺栓连接副：由一个扭剪型高强度螺栓，一个高强度大六角螺母和一个高强度平垫圈组成一副的连接紧固件。

扭剪型高强度螺栓主要用于重要结构或对紧固力矩有严格要求的场合，如高层建筑的塔吊基础、大跨度桥梁的关键节点等。其优点在于安装便捷、紧固可靠，且能够通过梅花头或扭剪槽的断裂直观判断紧固程度，减少了后期检查和维护的工作量。

3️⃣ **技术要点与注意事项**

当高强度螺栓公称直径确定之后，△L可按表6.4.1取值。但采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚度(s)应按实际厚度取值。根据上式计算出的螺栓长度按修约间隔5mm进行修约，修约后的长度为螺栓公称长度。

- **表面处理**：高强螺栓需进行严格的表面处理，如镀锌、渗碳等，以提高其抗腐蚀能力和耐磨性。

- **预紧力控制**：确保螺栓达到设计预紧力是保障连接可靠性的关键，需使用合格的紧固工具并按规范操作。

下图钢结构大六角型预紧力：

下图钢结构扭剪型预紧力：

- **质量控制**：施工前应检查螺栓、螺母、垫圈的材质、尺寸及性能，确保符合设计要求。

- **检验与验收**：连接完成后应进行必要的检验和验收，包括外观检查、扭矩检验等，确保连接质量满足设计要求。 高强度大六角头螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧，对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩和复拧扭矩为终拧扭矩的50%左右。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上标记，按《钢结构高强度螺栓连接规程》第6.4.13条规定的终

拧扭矩值进行终拧终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上标记。高强度大六角头螺栓连接副的初拧、复拧、终拧宜在一天内完成。

扭剪型高强度螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩和复拧扭矩值为0.065xPcxd，或按表6.4.15选用。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上标记，用专用扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头。

综上所述，大六角高强螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副作为钢结构连接中的重要元件，其选型、安装与质量控制直接关系到结构的安全性与稳定性。在实际工程中，应根据具体工况和要求合理选择并正确使用，以确保钢结构工程的整体质量。