【钢结构·技术】拧螺栓！竟然有这么多门道

拧紧一颗螺栓，需要施加一定扭矩旋转一定角度后才可以完成，这部分的扭矩+角度所做功最终转为三个部分：

这个也可以根据以下公式得出：

螺栓的初始设计是按照如上图的比例来分配三者关系的，如果实际的过程中改变了三者的比例关系，会出现扭矩“合格”，夹紧力不合格的情况。

典型情况1：

螺纹副被额外润滑

典型情况2：

螺栓生锈或者螺纹副有油漆

此时螺纹副摩擦系数增加，有可能扭矩合格后夹紧力不足。

螺栓/螺母的失效方式有以下几种：

1. 强度不足 

螺栓常见强度等级如下，如果螺栓制造商供应的螺栓不能满足对应的强度要求，螺栓连接的安全性也无法得到保障。

2. 螺纹副强度不足 

按照ISO898要求，与螺栓配合的螺纹副/螺母强度要与螺栓本身强度相匹配，比如螺栓强度为10.9的螺栓，应采用强度为10的螺母。

3. 螺纹副高度 

同样根据ISO898要求，螺母或者有效螺纹连接高度一般大于公称直径D的0.8以上，比如M10的螺栓与之匹配的螺母高度不得低于8mm。

螺栓/螺母机械强度测试

螺栓/螺母机械强度的测试方法很多，比较权威的方法是依据ISO898-1以及ISO898-2，对于螺栓的机械抗拉强度测试方法如下：固定螺栓两端，通过材料试验机产生轴向拉力，通过轴向拉力/轴向拉伸量获得螺栓的机械性能指标。

轴向拉力/轴向拉伸量：

螺母/螺纹副的机械强度测试，如下图示意：

实验载荷一般在抗拉强度的88%~94%；持续载荷15s；需确保螺杆没有永久变形；15s后手动可以将螺纹旋出，则表示螺母/螺纹副强度合格。