专注建筑模板紧固件 · 18 年老厂品质咨询热线:18942602221
乾恒紧固件 LOGO邯郸市永年区乾恒紧固件有限公司QIANHENG FASTENER

什么是蝶形螺母?模板对拉螺杆锁紧配件详解

来源:邯郸市永年区乾恒紧固件有限公司 | 发布日期:2026-09-05

一句话定义:蝶形螺母(也叫蝶形螺帽、翼形螺母)是模板加固体系里对拉螺杆端部的锁紧配件:锻造成型、两侧带蝶形翼,配合山型卡/方垫板把螺杆端头锁紧在背楞上,拆装比普通六角螺母更顺手。

它在模板体系里的位置很明确:对拉螺杆穿墙,两端锁紧,蝶形螺母就是「锁」的那一半。它的承载力不由自己产生,而由所配螺杆的材质与螺纹有效截面决定;它真正贡献价值的是三件事——徒手可旋、翼片好发力、密集螺杆群里拆装互不干涉。由此得到两条硬判据:螺纹规格必须与螺杆匹配,底面必须配垫板分散压强。下文按「结构(一)→ 规格(二)→ 场景(三)→ 材质工艺(四)→ 同类件对比(五)→ 承载力核算(六)→ 现场判定(七)→ 安装验收(八)→ 常见错误(九)→ 高频问答(十)」展开,计算均给出符号与单位。

一、蝶形螺母是什么:结构、受力路径与「翼」的作用

结论:蝶形螺母是一只外轮廓呈蝴蝶形、两侧带翼片(也叫耳片)的螺母,用内螺纹旋合在对拉螺杆端部,靠翼片或撬棍施加扭矩,把模板背楞压紧在模板外侧。它属于紧固件里「翼形螺母」的范畴,模板工程上习惯叫蝶形螺母或蝶形螺帽。

1. 一只蝶形螺母由哪几部分组成

三个部分:螺母本体(含内螺纹,与螺杆旋合,是受力主体)、两侧翼片(飞出本体之外的两片,既是把手也是加力部位)、底面承压面(压向垫板或背楞的一面,是力的输出端)。锻造件在这三处都有明显特征:本体内孔壁厚均匀,翼片根部与本体之间是圆滑过渡而不是直角切口,底面平整无飞边。翼片的厚度与根部过渡圆角,是判断一只蝶形螺母能不能扛住反复拆装的关键外观特征。

2. 力是怎么走的

混凝土侧压力先作用于面板,经次楞、主楞(背楞)传到螺杆,再由螺杆两端的蝶形螺母把两侧背楞对拉锁死。螺母本身相当于一根「套在螺纹上的短受拉件」:螺杆的拉力通过内外螺纹的牙面接触传给螺母本体,本体再通过底面(含垫板)压到背楞上。整条链路上,蝶形螺母既承受轴向压力(底面压背楞),也承受螺纹牙面的挤压与剪切。

由此得到两条结论。螺纹旋合长度是第一命门:拉力靠牙面接触传递,旋合扣数不足就等于让最后两三扣牙承担全部荷载,牙面压溃与滑丝几乎同时发生。底面承压面积是第二命门:底面小,同样的拉力下压强成倍上升,压在木方上会压出凹坑,模板随即失去约束。

3. 「翼」不只是把手

翼片有两种用法:徒手整只握住旋紧,或用短撬棍别在两片翼之间补力。翼展决定徒手能发出的扭矩上限,根部圆角决定它能否承受撬棍带来的弯矩。这正是蝶形螺母有别于六角螺母之处:六角螺母只能靠扳手,蝶形螺母在扳手够不着的窄位、密集螺杆群里也能拆装。

蝶形螺母(蝶形螺母实拍)
蝶形螺母

二、规格参数

结论:蝶形螺母的常规规格集中在 M12、M14、M16 三档,材质为 Q235 碳钢或 45# 钢,锻造成型,表面电镀锌。选型时先看螺杆端部螺纹定规格,再按荷载档位定材质。

参数规格
规格M12 / M14 / M16(D15/D20 配套)
材质Q235 碳钢 / 45# 钢,锻造成型
工艺锻造强度高、耐用
表面电镀锌防锈
配套山型卡、方垫板成套

上表只写了三个螺纹数字,采购时要把它翻译成螺杆规格,按下表对应。

对拉螺杆规格蝶形螺母螺纹规格典型适用部位
D12M12薄墙、填充墙、二次结构、小截面柱
D15M14 / M16常规剪力墙、200–300mm 厚墙、大层高墙体
D20M20厚墙、地下室外墙、大截面柱、桥墩

配套原则只有一条:螺母内螺纹必须与螺杆螺纹同源——牙型、螺距、中径公差都要对得上。不同来源的件即使标称同规格,中径公差带也可能不同,拧到一半卡死多来自这里。最省事的做法是螺杆、螺母、垫板成套采购、按套发放。

三、主要应用场景

结论:蝶形螺母的主战场是「螺杆密集、需要反复拆装、扳手施展不开」的部位。原来列的三条是基本盘,展开后可以分成六类,每类的适配理由与注意事项并不相同。

场景典型条件为什么适合注意事项
对拉螺杆端部锁紧墙、柱、梁侧模,螺杆间距 400–600mm翼片徒手可旋,密集螺杆群里不互相干涉螺纹规格必须与螺杆一致,底面配垫板
模板体系通用紧固各类拼装、拉结、临时固定通用性强、体积小、随手可取非主要受拉部位也不得省去复紧
常规剪力墙、柱模板墙厚 200–300mm,层高 3m 上下与 D15 螺杆配套,单根拉力落在常规档墙端、柱角、洞口边要加密
薄墙与填充墙墙厚 100–150mm短螺杆两端各一只,用量大但单件轻短螺杆抗弯弱,码放时防止弯曲
二次结构、圈梁、构造柱截面小、分次浇筑拆装快,跟得上模板周转节奏小件易丢,按用量预留 3%–5% 备损
常规饰面部位(非清水面)对表面观感要求一般配垫板即可控制压痕,通用性好清水面宜改用盘面更大的锁紧件

有一类部位要单独说清楚:清水混凝土、精装面、高周转的重点部位,蝶形螺母并非优先选项。它底面承压面积小,即使加了垫板,压痕控制也不如盘面一体的大盘径锁紧件。这属于选型问题而非质量问题,各类锁紧件的判据可对照 锁紧件选型要点 判断。

四、材质与成型工艺:Q235、45# 与锻造成型

结论:材质上只有两档选择——Q235 碳钢与 45# 钢;工艺上只有一条底线——锻造成型。材质决定螺件在多大荷载下有富余,工艺决定它在几十次拆装的冲击下会不会从翼片根部开裂。

对比项Q235 碳钢45# 钢
强度水平较低,塑性好较高,硬度高
对应 D12 螺杆保证承载力约 35 kN约 50 kN
按安全系数 2.0 折算允许拉力约 17.5 kN约 25.0 kN
超载时的表现先变形,有明显预警变形小,断裂更突然
现场焊接或改制容易需预热控制,难度大
适用部位常规墙、填充墙、二次结构、低荷载部位高周转、大荷载、重点部位

表里两组承力数字必须看清口径:35kN 与 50kN 是螺杆的保证承载力,不是设计允许值,直接拿去当设计值用等于把安全系数默默取成 1.0。蝶形螺母本身不改变螺杆的承载力,它的任务是把拉力可靠地传到背楞上,所以材质档位应当与螺杆一致:D12 配 Q235 螺杆就用 Q235 螺母,配 45# 螺杆就用 45# 螺母。混档使用等于让最弱的一环决定整根杆的能力。

1. 锻造与铸造、车削的差别

锻造是把加热后的棒料在模具里塑性成形,金属流线沿翼片根部连续绕行、晶粒被压实,根部强度最高。铸造件在根部容易有缩孔、气孔,受冲击时最先开裂的就是这里;车削件是把材料从棒料上切掉,金属流线被切断,根部过渡圆角也难做圆滑。三者装上墙之前看不出差别,拆到第十轮就明显分野。

2. 表面处理与锌层

常规做电镀锌防锈,锌层厚度在 5–12μm 量级,在直径方向约占 10–20μm。正常厚度不影响螺纹旋合,但三种异常会造成实际问题:锌层局部堆积起皮把牙顶垫高,螺母旋不到底、旋合扣数不足;镀后不去氢,高强度件存在延迟开裂风险;镀锌件与未镀锌件混用,两种表面摩擦系数不同,同样的手感对应完全不同的预紧力。更完整的受力与失效机理可参考 对拉螺杆受力分析。

五、与同类锁紧件对比:蝶形、组合、圆盘、六角怎么选

结论:锁紧件的选型只看三个量——单根拉力、背楞材质、拆装频率。蝶形螺母的定位是「通用、拆装快、需要配垫板」,凡是「需要配垫板」会成为问题的部位,就该换成盘面更大的件。

对比项蝶形螺母蝶形组合螺母圆盘螺母普通六角螺母
结构本体 + 两侧翼片蝶形螺母 + 一体底座螺母与大盘面一体六方本体
承压方式底面承压,面积小,需配垫板底座面承压,面积较大盘面大面积承压端面承压,面积最小
拆装方式徒手旋翼,短撬棍补力徒手旋翼,少一道工序扳手或双耳款徒手必须用扳手
对模板面的影响不加垫板易留压痕压痕小于普通蝶形不压模板面,清水面友好压痕最明显
密集螺杆群适应性好好一般,盘径大易干涉差
适用部位常规墙柱、通用紧固周转频繁、要求提效的墙柱清水面、高要求工程非模板受拉部位

压缩成三条判据:背楞是木方又不便加垫板的部位,选盘面或底座一体的件;螺杆排布密、要求拆装快的部位,选蝶形或蝶形组合;清水饰面部位,优先选不压模板面的大盘径件。另外注意标注口径:各家规格标注方式不完全一致,采购时以螺杆端部实测螺纹为准。组合螺母与普通蝶形螺母的结构差异,可对照 蝶形组合螺母参数 查看。

六、承载力与用量核算:扭矩、垫板压强、单位面积用量

结论:核算分四步——先确认螺杆的允许拉力,再算需要的拧紧扭矩,再核算垫板下的压强,最后算单位面积用量。四步都有公式与单位,算完就知道该不该加垫板、该不该升规格。

1. 第一步:允许拉力来自螺杆,不来自螺母

公式:[N] = N_u ÷ K。其中 [N] 为设计允许拉力(kN),N_u 为保证承载力(kN),K 为综合安全系数(无量纲,常规取 2.0)。D12 螺杆配 45# 时 N_u ≈ 50kN,[N] = 50 ÷ 2.0 = 25.0kN;配 Q235 时 N_u ≈ 35kN,[N] = 35 ÷ 2.0 = 17.5kN。D15 螺杆按同一方法折算约为 40.5kN(45#)。蝶形螺母不提高这个数字,只负责把它可靠地传出去,所以核算必须从螺杆开始。

2. 第二步:拧紧扭矩够不够

拧紧扭矩的经验公式:T = K_t × d × F,T 为扭矩(N·m),K_t 为扭矩系数(钢与钢有润滑表面取 0.2),d 为螺纹公称直径(m),F 为预紧力(N)。预紧力常规取允许拉力的 50%–70%。以 D12/Q235 取 60% 为例:F = 0.6 × 17500 = 10500N,T = 0.2 × 0.012 × 10500 = 25.2N·m;D12/45# 同法:T = 0.2 × 0.012 × 15000 = 36.0N·m。

再算徒手能给多少。翼片外缘到螺杆轴线的力臂按 45mm 量级估算,双手握住两侧翼片各施加约 100N,则 T ≈ 2 × 100 × 0.045 = 9N·m,只有 25.2N·m 需求的三成多。这就是「手拧总觉得不够紧」的根本原因:不是螺母不好,而是翼片力臂只有几十毫米,徒手扭矩天然受限。正确做法是手拧带紧后用短撬棍补 1/4–1/2 圈;禁止用加长钢管死拧,更禁止用锤子砸翼片。

3. 第三步:垫板压强,为什么必须配垫板

压强公式:p = N ÷ A,p 为承压压强(MPa),N 为单根拉力(N),A 为承压面积(mm²)。按单根拉力 25.0kN 对比三种承压方式:

承压方式承压面积(mm²)压强 p(MPa)压在木方上是否可行
蝶形螺母底面直接压木方(按 40mm×40mm 量级估算)约 1600约 15.6不可行,远超木材横纹承压限值
配 100mm×100mm×6mm 方垫板100002.50可行,落回限值以内
盘径 100mm 圆盘螺母(π×50²)78543.18接近限值,木方主楞仍建议加垫板

判据的依据是:常用松木、杉木的横纹承压强度设计值只有 2.5–2.9MPa 量级。蝶形螺母直接压木方时压强约 15.6MPa,是限值的五倍以上,木方必然被压出深坑;坑一出现,背楞在螺杆位置塌陷,模板就失去了约束。加一块 100mm×100mm×6mm 的方垫板,承压面积从约 1600mm² 扩大到 10000mm²,压强降到 2.50MPa,正好落回限值以内。结论:蝶形螺母配木方主楞必须加方垫板,这不是可选动作。

4. 第四步:单位面积用量

用量公式:n = 10⁶ ÷ (a × b),n 为单位面积螺杆根数(根/m²),a、b 为螺杆的水平与竖向间距(mm)。因为每根螺杆两端各一只蝶形螺母,螺母数量 = 2n(只/m²)。按 500mm×500mm 布置:n = 1000000 ÷ 250000 = 4.00 根/m²,螺母 8.00 只/m²;按 400mm×400mm 布置:n = 6.25 根/m²,螺母 12.50 只/m²。间距从 500mm 收到 400mm,螺母数量增加 56%,安装工时同比例上升——这就是「间距不要随便加密」的算术依据。备损按用量的 3%–5% 预留。

七、现场判定法:五个动作筛掉不合格件

结论:不用仪器也能筛掉大部分不合格件,靠看、量、拧、敲、试五个动作。整套动作在收货台前两分钟就能做完,任何一项异常就把抽检比例提高一倍。

1. 看:四个部位

一看翼片根部过渡是否圆滑,有没有细裂纹或折痕;二看翼片厚度是否均匀,边缘有没有缺肉、飞边;三看螺纹口是否完整,有没有磕碰翻边、乱牙;四看表面处理是否均匀,有没有露底、成片锈斑。锻造件在这四处都应当是「顺」的,铸造件在根部常见灰度不均的缩孔痕迹。

2. 量:两个尺寸

用卡尺抽量翼片厚度与螺母对边尺寸,同一批内的偏差应当很小。翼片厚度不均的件,薄的那一片就是先变形、先开裂的那一片,这一点直接对应翼片根部的弯矩分布。

3. 拧:最实用的一步

取同规格螺杆,把螺母从一端手拧到另一端。合格件全程顺滑、松紧一致;不合格件要么中段卡死,要么整体松旷晃动。同批抽 5–10 只,只要有一只异常就加倍抽检。这一步能同时查出螺纹精度和牙型匹配两个问题。

4. 敲:听声音

用小锤轻敲翼片侧面(不要敲螺纹口),锻造件声音清脆、回弹有力,内部有孔洞的件声音发闷。敲击只作辅助判断,不能代替加力操作。

5. 试:上墙前试装

选最下面一排的三到五根螺杆试装:手拧到位、短撬棍补力,观察垫板与背楞是否贴合无缝隙、翼片是否翘曲。三处都正常,说明这一批的规格匹配与承压面都没问题,可以大面积展开施工。

八、安装与验收要点

结论:六个要点,每条都有能写进技术交底的判据。核心是四件事——旋合够长、加力到位、底面有垫板、浇筑前复紧。

要点具体要求判据常见偏差
旋合长度内螺纹吃满螺杆,端部外露 3–5 扣外露扣数肉眼可数,两端各看一眼只旋两三扣就浇筑,滑丝脱扣
加力方式手拧带紧,短撬棍补 1/4–1/2 圈垫板与背楞无可见缝隙、翼片无翘曲锤击翼片、加长钢管死拧
配套垫板木方主楞一律加 100mm×100mm×6mm 方垫板压强由约 15.6MPa 降到 2.50MPa直接压木方,压出凹坑后模板鼓出
规格一致同一浇筑分区用同规格、同来源的螺杆与螺母手动试拧顺滑,无卡涩、无晃动M14 与 M16 混装,强行拧入啃坏螺纹
浇筑前复紧浇筑前 1–2 小时整体复紧,重点最下三排用记号笔标记已复紧点位,抽查不低于 10%拧过一遍不再复紧,木方压缩后缝隙回弹
拆模与回收先松半圈卸力再拆;拆下即清浆、涂油、分规格入箱螺纹手拧顺滑,翼片无裂纹大锤硬砸翼片,翼片折断、端头弯曲

复紧要单独强调:木方和木胶合板吸水后压缩,前一晚拧紧的螺母,第二天开盘时预紧力可能衰减三成以上。正确做法不是「再用力拧一点」,而是按不低于 10% 的比例抽查、发现偏松的整排补拧,重点是最下面三排(下部处于满压区)。完整的操作步骤与保养节奏,可对照 蝶形螺母使用指南。

保养得当的蝶形螺母可周转 20 次以上,决定周转次数的是四个变量:拆模是否锤砸、清浆是否及时、防锈是否到位、是否分规格存放。出现下列任一情形即判报废——翼片根部可见裂纹、翼片明显翘曲、螺纹牙顶变尖或螺距目视变化、内螺纹被啃出豁口。报废件不得「再顶一轮」:一只失效螺母会让相邻螺杆多承担荷载,引起整片模板的连锁松动。

九、常见错误:六条高频问题

结论:下面六条按「表现 → 为什么错 → 正确做法」展开,每一条都对应前文的某一组数字,可以直接作为技术交底的反面清单。

错误 1:用锤子砸翼片加力

表现:手拧不动就抡锤砸翼片,认为砸紧了就算到位。为什么错:翼片按徒手加短撬棍的弯矩设计,锤击属瞬时冲击荷载,最薄弱的根部过渡区首当其冲,产生裂纹甚至折断;砸击还会把螺纹牙面拉毛,下一轮旋合就卡涩。正确做法:手拧带紧后用短撬棍补 1/4–1/2 圈;到位判定看三条——垫板压紧背楞、垫板与背楞无缝隙、翼片无翘曲。每个作业面配 2–3 根短撬棍,把「禁止敲击翼片」写进交底。

错误 2:只旋两三扣就浇筑

表现:上墙时先「带上别掉了」,打算浇筑前统一旋紧,结果忙起来忘了。为什么错:螺母靠螺纹旋合传力,旋合不足等于让最后两三扣牙承担全部拉力。以 25.0kN 允许拉力为例,若只有 3 扣承力,单扣牙面挤压力接近 5 扣时的两倍,压溃与滑丝往往在浇筑中同时发生,那时已无法补救。正确做法:把「内螺纹吃满螺杆、端部外露 3–5 扣」作为上墙前强制检查项,未达标不得进入下道工序;外露扣数肉眼可数,两端各看一眼只要两秒。

错误 3:直接压在木方上,不加垫板

表现:垫板不够用,蝶形螺母底面直接顶在木方主楞上。为什么错:底面承压面积只有约 1600mm² 量级,25.0kN 下压强约 15.6MPa,而常用松木、杉木的横纹承压强度设计值只有 2.5–2.9MPa,超限五倍以上。木方被压出凹坑后,背楞在螺杆位置塌陷,模板失去约束,胀模、错台由此开始。正确做法:木方主楞一律加 100mm×100mm×6mm 方垫板,承压面积扩大到 10000mm²,压强降到 2.50MPa;背楞为双钢管时可省垫板,但仍要检查盘面是否同时压住两根钢管。

错误 4:不同来源、不同规格的件混装

表现:回收时 M14 与 M16 混进同一个周转箱,或者螺杆与螺母来自不同批次、不同来源。为什么错:两种规格外形接近,混装后拿错件强行拧入会把螺杆端部螺纹啃坏、整根报废;不同来源的件即使标称同规格,中径公差带与牙型也可能不同,拧到一半卡死,只能现场切杆。同一面墙的螺杆共同约束同一块模板,配合松的那几根会提前滑移,荷载随即向相邻螺杆转移。正确做法:周转箱按规格分色标记、回收按箱清点;同一浇筑分区使用同规格同来源的螺杆与螺母,按用量预留 3%–5% 备损,缺件时从同批配套件里补。

错误 5:浇筑前不复紧

表现:认为拧过一遍就够,浇筑前不再检查。为什么错:木方与木胶合板吸水后压缩,前一晚拧紧的螺母第二天预紧力衰减可达三成以上,垫板与背楞之间出现缝隙;浇筑时水泥浆从缝隙挤出,拆模后就是漏浆、蜂窝、错台,修补成本远高于复紧本身。正确做法:浇筑前 1–2 小时整体复紧一遍,按不低于 10% 的比例抽查,重点是最下面三排(下部处于满压区),并用记号笔标记已复紧点位。

错误 6:螺母材质档位低于螺杆

表现:45# 螺杆配了 Q235 的螺母,理由是「螺母只起锁紧作用,不吃力」。为什么错:螺母确实不改变螺杆的承载力,但它必须承受螺杆传来的全部拉力。45# 螺杆允许拉力 25.0kN,而同档位核算下 Q235 材质件的允许拉力只有 17.5kN,相差 43%——最弱一环决定整根杆的能力,失效还会发生在螺母一侧,表现为滑丝、脱扣。正确做法:螺母材质档位与螺杆一致;若只能用低一档的件,就按 17.5kN 重新核算间距与用量,而不是继续按 25.0kN 使用。

碟形翼便于手拧与加力(蝶形螺母实拍)
碟形翼便于手拧与加力

十、常见问题

Q9:Q235 还是 45#?
A:与螺杆同档即可。D12 螺杆用 Q235 时允许拉力约 17.5kN,用 45# 时约 25.0kN,相差 43%;常规墙、填充墙、二次结构用 Q235 够,高周转、大荷载、重点部位用 45#。螺母档位低于螺杆时,要按 17.5kN 重新核算间距。