高强螺栓之大六角型与扭剪型
本文对高强螺栓的两种类型进行简单的对比，帮助大家理解其差别。其核心要义是要理解：“扭矩系数”和“紧固轴力”两个概念。
1. 简单介绍
高强螺栓从外形上就容易被区分为大六角（Hex head ），英文简称为HSFG（High strength friction grid bolts）。顾名思义，大六角头螺栓的螺帽是正六角形的，可以推断出这是便于使用扳手固定的需要（后面我们详细介绍），这是zui初使用的高强螺栓的类型。
扭剪型（troque shear style /Twist off bolts/），英文一般简称TCB（Tension control bolts）以示区别。其端部端部有梅花卡头（spline-end），并且螺栓的螺帽一般是圆形（不需要使用扳手固定）；是日本人在HSFG的基础上开发研制的改进型产品。
2. 两种螺栓的对比分析
2.1外观对比分析
大六角型：六角头螺栓使用定扭矩扳手施工，由于其施拧时并不握裹螺杆，在旋转螺母的同时可能会带动螺杆进行“同转”，无谓消耗扭矩值，造成无法拧紧。故将螺杆头设计成大六角，在发生同转的情况时，可以用普通扳手予以临时固定，避免同转现象。定扭矩扳手伸出来的支撑杆主要是为了提供支点以确定其施加的扭矩，故如无可靠支点，扳手无法施工。
扭剪型：扭剪型螺栓使用扭剪型扳手施工，其根部使用正反向扭杆直接通过“梅花头”夹紧螺杆本身，故施拧时不会发生同转现象。其产品设计的思路是：利用螺杆达到预拉力值时，材料所能承受对应的剪力，来设计削弱梅花头的根部截面，达到剪断的目的。
2.2原理对比分析
首先必须理解：同一型号的大六角和扭剪型螺栓在正确的施工方法下可以达到的预拉力设计值是同样的。
大六角头高强螺栓（HSFG）施拧过程：理解“扭矩系数”
“541”原则，是日本人在工程实践的基础上反复实验总结出的关于扭矩值和预紧力之间的对应关系。英国钢结构教科书中对此进行了引用和阐述，其给出了扭矩损耗的因素。国内进行钢结构教育中，很少提及“541”原则，而是直接反应成为我们理解的“扭矩系数”：
有效的夹紧力 / 输出总力矩 = 扭矩系数 （0.11~0.14）
故“扭矩系数”是大六角高强螺栓HSFG施工的zui重要参数，为了保障大六角螺栓施工质量，必须对扭矩系数进行测定检验。
扭剪型高强螺栓（TCB）施拧过程：理解“紧固轴力”
施拧过程是削弱截面的剪断过程。在施加扭矩聚集材料内拉应力达到设计值（“紧固轴力”）的同时，其材料的对应抗剪强度恰好能使梅花头削弱截面拧断。分析可知即便是扭剪型螺栓，也不是直接反馈螺杆中的预拉力值，而是利用抗剪能力进行了代换，其检验项仍然不是直接项，存在代换的误差。故为了保障扭剪型螺栓的施工质量，必须对其剪断时对应代表的“紧固轴力”进行测定。其值应当符合预紧力设计值。
2.3连接副组成对比
基于国标JGJ-82 6.1.1规定，高强螺栓连接副中，大六角螺栓需要两垫一母，扭剪型高强螺栓则要一垫一母。
2.4验收方式对比
大六角螺栓HSFG在施工之后，使用定扭矩扳手检验。在验收扭剪型TCB时，关注梅花头被拧断即合格。
2.5螺栓价格对比
M24*100 高强螺栓大六角头为 5.50元一副
M24*100 高强螺栓扭剪型为 6.41元一副
一般的扭剪型螺栓比大六角螺栓贵15%-20%。
2.6工具价格对比
国产的产品比这个便宜很多，但是在实际使用中，损坏率太高，质量仍然不过关。
3. 结束语
扭剪型作为大六角的改进升级版，其价格稍贵，施工，检验较为简便，优势明显。但是国内由于受国标产品标准型号的限制（仅有10.9级，zui大尺寸24M）。其核心原理理解的关键是掌握：“扭矩系数”和“紧固轴力“两个概念”。
