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钢结构用高强度大六角头螺栓连接副，新版国标 GB/T 1231—2024 有哪些关键知识点？

浏览次数：23 发布时间：2026-09-16

一、这份标准管什么？为什么如此重要？

钢结构连接中，有一类连接不能像普通螺栓那样"拧紧就行"，而是靠拧紧产生的轴向预紧力把钢板压紧，通过接触面摩擦力来传力，这就是"摩擦型高强度螺栓连接"。GB/T 1231 正是规定这类连接所用高强度大六角头螺栓连接副（螺栓、螺母、垫圈的成套组合）的标准。

它规范了连接副的型式尺寸、技术要求、试验方法、检验规则以及标记、标志、标签、包装和质量检验报告，适用于铁路和公路桥梁、塔桅结构、锅炉钢结构、工业民用建筑、起重机械及其他钢结构的摩擦型高强度螺栓连接副。

一句话：钢结构的命，很大程度上系在"拧得紧不紧、传得上不上力"上，而这份标准就是保障这套连接可靠的基础。

二、2024 新版到底"新"在哪？

1. 四项标准合而为一

新版最大的结构性变化，是把原来四个标准整合成一份：

今后采购、验收、引用，只需认准一个标准号 GB/T 1231—2024，更简单、不易混淆。

2. 21 项主要技术变化

据标准前言，除结构调整和编辑性改动外，共列出 21 项主要技术变化，其中 新增 12 项、更改 9 项。几个最值得关注的：

类型	变化要点
新增	连接副型式图、垫圈 A/B 两种型式
新增	规格扩展到 M33、M36
新增	所用材料（新增 42CrMo、ML40CrMo、35CrMo 等）
新增	螺栓增碳层规定、增碳试验方法及检验规则
新增	螺母螺纹加工要求、试件取样要求
新增	扭矩系数试验的变异系数计算、拧紧转速要求
新增	标签
更改	扭矩系数由"标准偏差"改为"变异系数"控制
更改	螺栓试件机械性能、楔负载载荷上限、芯部硬度上限
更改	10H 螺母硬度、冲击试验温度、35VB 材料要求等

发布时间：2024-09-29；实施时间：2025-04-01。新旧切换期，请务必确认采购与库存产品的标准版本。

三、型式与规格：从 M12 到 M36

连接副由四件套组成

一套连接副包括：螺栓 + 螺母 + 垫圈 A + 垫圈 B 各一件。

为什么要两种垫圈？螺栓头与螺母的支承受力情况不同，内外倒角的作用是合理过渡、扩大承压面积、保护支承面，避免压陷和应力集中。装反会影响受力，这也是新标准特意用颜色区分的用心之处。

规格扩展至 M36

新版螺栓、螺母、垫圈规格覆盖 M12、M16、M20、(M22)、M24、(M27)、M30、(M33)、M36，其中括号内为非优选规格。相比旧版新增了 M33、M36 两个大规格，满足大跨度桥梁、塔桅等重型钢结构对大直径连接副的需求。

四、材料与匹配：怎么选材？

螺栓、螺母、垫圈的匹配关系

螺栓性能等级	匹配螺母	匹配垫圈
10.9S	10H	35HRC～45HRC
8.8S	8H	35HRC～45HRC

字母 "S" 表示钢结构用高强度大六角头螺栓专用性能等级。

材料规定更明确、更宽

新版以表格形式明确规定各性能等级、各规格对应的材料及执行标准。以 10.9S 级螺栓为例：

适用规格	材料	执行标准
M12～M24	20MnTiB / ML20MnTiB	GB/T 3077 / GB/T 6478
M27～M36	35VB、42CrMo、ML40CrMo	GB/T 3077 / GB/T 6478

**新增了 42CrMo、ML40CrMo（10.9S）及 35CrMo（8.8S）**等大规格用钢，缓解了 35VB 的供应压力，也给用户更多选择。经供需双方协议也可使用其他材料，但须在合同中注明，并在产品上增加标志 "T"。

五、机械性能：强度与硬度的硬指标

螺栓机加工试件机械性能

性能等级	抗拉强度 Rm / MPa	规定塑性延伸强度 Rp0.2 / MPa	断后伸长率 A / %	断面收缩率 Z / %	吸收能量(−20 ℃) KV2 / J
10.9S	1040～1190	≥940	≥10	≥48	≥27
8.8S	830～1030	≥660	≥12	≥52	≥27

（吸收能量 KV2 适用于 d≥16 mm；冲击试验在 −20 ℃ 下进行，采用 2 mm 深 V 型缺口试件。）

螺栓芯部硬度

性能等级	维氏硬度 HV30	洛氏硬度 HRC
10.9S	312～358	33～38
8.8S	249～296	24～31

硬度并非"越硬越好"，而是落在标准区间内且批次稳定，才能既保证承载又不易脆断。

螺母与垫圈

新增：脱碳层、增碳层控制

螺栓的脱碳、增碳层按 GB/T 3098.1 控制，并配套新增了试验方法与检验规则，防止表面脱碳导致螺纹软化、或增碳导致表面脆裂。

六、核心知识点：扭矩系数 K

这是这类产品最核心、也最需要盯防的指标，普通紧固件不会特别强调它，但对摩擦型高强度螺栓连接副而言，它与强度并列重要。

什么是扭矩系数？

拧紧时，施加的扭矩 T 一部分消耗在螺纹副和支承面的摩擦上，一部分转化为轴向预紧力 F。两者的关系用公式表达：

T = K · F · d

其中 d 为公称直径。扭矩系数 K 的物理本质，就是"摩擦消耗占总扭矩的比例"。

为什么它如此关键？

施工中无法直接测量预紧力，只能靠控制拧紧扭矩来间接达到设计预紧力。所以：

新版指标

项目	要求
扭矩系数平均值 K̄	0.110 ～ 0.150
变异系数 VK	≤ 0.077
保证期	自出厂之日起 6 个月

"既准又稳"：平均值 K̄ 落在区间内是"准"，变异系数 VK ≤ 0.077 是"稳"（反映同批产品的一致性）。

新旧变化：标准偏差 → 变异系数

旧版用"标准偏差 σ ≤ 0.010"控制离散性，新版改为"变异系数 VK"，并新增其计算方法。变异系数 = 标准偏差 ÷ 平均值，消除了量纲和平均值高低的影响，评价更科学。同时新增了试验时拧紧转速 <5 r/min、记录环境温度等更细的试验条件，使测定结果更可信、更可比。

七、试验、检验与标志标签

扭矩系数试验要点（一句话记住）

检验规则

标志、标记与标签

八、从拧紧到传力：扭矩系数、轴力与抗滑移

这一节帮你把三个容易混淆的概念串起来。它们不在一个层面，而是"产品 → 施工 → 节点"三级：

施拧扭矩 T ─(扭矩系数 K 换算)→ 轴力 F ─(抗滑移系数 μ、摩擦面数)→ 抗滑移承载力

扭矩系数 K（产品级）

解决"拧多少扭矩，能得到多少轴力"——产品出厂时就要保证 K 稳定在 0.110～0.150、VK≤0.077。

轴力 F（施工级）

指螺栓获得的轴向预紧力。要注意它有三种不同取值，别混淆：

取值语境	含义	示例（M20、10.9S）
试验预拉力	做扭矩系数试验时的预拉力控制范围	161～179 kN
设计预拉力 P	结构设计采用的标准预拉力	约 125 kN
施工预拉力	现场拧紧目标，通常取设计预拉力的 1.05～1.1 倍	约 131～137 kN