支耳螺栓中心距计算
螺栓间距的理论推导尝试
螺栓间距的理论推导尝试作者：刘华东张静雅来源：《价值工程》2011年第26期Theoretical Derivation of Bolt SpacingLiu Huadong； Zhang Jingya（Wuxi Qingda Designing Institute，Zhangjiagang 215600，China）摘要：按《GB 50017-2003》8.3.4，尝试采用理论公式推导其规定的合理性，找出一些规律。
Abstract: According to the specification of the information given by theoretical formulas, tries to use theoretical formula of the regulations to derivate the rationality of the regulations, and tries to find out a law.关键词：螺栓间距中心间距边距推导计算Key words: bolts spacing；center distance；margins；derivation and calculating中图分类号：TH13文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）２6-0323-020引言《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）8.3.4：螺栓或者铆钉间距应符合表1要求。
按8.3.4条文说明：①紧固件的最小中心距和边距：1）在垂直作用力方向：A.应使钢材净截面的抗拉强度大于或等于钢材的承压强度；B.尽量使毛截面屈服先于净截面破坏；C.受力时避免在孔壁周围产生过度应力集中；D.略。
2）顺内力方向，按母材挤压和抗剪等强度的原则而定：A.端距2d是考虑钢板在端部不致被紧固件撕裂；B.紧固件的中心距，其理论值约为2.5d，考虑上述其它因素取为3d。
②紧固件最大中心距和边距。
NBT47065.2-2018支耳计算
焊缝宽度（全焊透结构等于筋板计算壁厚；角焊缝结构等于0.707*焊角高）t
焊缝中的剪应力τweld=Q/2/t/a' 设计温度下筋板材料的许用应力[σ]rib 设计温度下壳体材料的许用应力[σ]shell
设计温度下焊缝许用剪应力[τ]weld=0.49*min([σ]rib,[σ]shell)
τweld<[τ]weld，剪应力校核合格
6、耳座与壳体连接焊缝拉应力校核 焊缝中的最大拉应力σweld=Q*(b'-S1)/3/t/a'^2
注：全焊透结构的抗弯断面系数为t*a'^2/3，角焊缝结构的为0.471*t*a'^2
设计温度下焊缝许用拉应力[σ]weld=0.74*min([σ]rib,[σ]shell) σweld<[σ]weld，拉应力校核合格
单个支座最大总压缩力Q=(m0*g+Ge)/k/n+4*(P*h+Ge*Se)/n/D
钢板负偏差 C1 腐蚀裕量C2 每个支座(对应一个地脚螺栓)的筋板数m 底板宽度b 筋板计算壁厚δ 筋板压应力σ＝Q/m/sin(α)/δ/b/sin(α） σ<σcr，压应力校核合格
3、筋板拉应力校核 设备空重m'
以上计算中支座材料：0Cr18Ni9；设备壳体材料： 00Cr17Ni14Mo2 螺栓材料：Q235-A
-9519.6 N
19.6 mm 15171 N 12.5705 MPa
147 MPa 102.9 MPa
Page 3
注：耳座底板下表面距地面23m。
1900 mm 12 mm
180 mm 340 mm
90 mm 12 mm
螺栓计算标准
螺栓计算标准
螺栓的计算标准包括以下方面：
1.螺栓的直径：根据需要承受的拉力或压力，通过公式计算出螺栓的直径。
2.螺栓的长度：根据连接件之间的间隙，通过公式计算出螺栓的长度。
3.螺栓的数量：根据需要承受的拉力或压力，以及连接件之间的间隙，通过公式计算出螺栓的数量。
4.螺栓的预紧力：根据需要承受的拉力或压力，通过公式计算出螺栓的预紧力。
需要注意的是，不同的螺栓类型和材料，其计算公式和标准也会有所不同。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的计算方法和标准。
支耳螺孔分布直径计算表
筒体直径筒体壁厚筋板宽度b230086805160328701075844900130320.4434适应直径300-600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2500861006180528882787847744140520.615适应直径500-1000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b270088125820573210953582411881155723.8391适应直径700-1400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b21000881601029010321401065024196002201022.46适应直径1000-2000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b213008102001233013361761784896309762401324.356B1支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ580.4434427B2支耳螺栓孔分布直径计算螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ800.6150209B3支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ31033.839071B4支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板厚度δ2筋 板长度l2B5支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ1462.459779螺孔分布直径Φ1804.356447适应直径1300-2600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b215008122501438015402222371600492842651523.915适应直径1500-3000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b217008143001643017442683041536718243001723.285适应直径1700-3400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2200081638018510204834441943041183363652018.903适应直径2000-4000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2500368048051872268324518450512.9717适应直径300-600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2500861005100垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2B6支耳螺栓孔分布直径计算螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ2053.914696B7支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ32323.285235B8支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板厚度δ2筋 板长度l2A1支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ2748.902672垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ612.9717341A2支耳螺栓孔分布直径计算52890278784810060520.273适应直径500-1000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b27008812561257321135358241276975723.2254适应直径700-1400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b210008816081601032144106502420736901021.904适应直径1000-2000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b213008102001020013361801784896324001101323.819适应直径1300-2600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b215008122501225015402262371600510761351523.327适应直径1500-3000筋 板厚度δ2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ640.2730053A3支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板长度l2螺孔分布直径Φ1201.904105873.2254144A4支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2螺孔分布直径Φ1543.818719A6支耳螺栓孔分布直径计算A5支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l2螺孔分布直径Φ1793.326623垫板厚度δ3筋 板厚度δ2筋 板长度l23040507090长度l2长度l2底板螺孔边距s1底板螺孔边距s1底板螺孔边距s1长度l2长度l2长度l2底板螺孔边距s1底板螺孔边距s11151301453040长度l2底板螺孔边距s1底板螺孔边距s1长度l2长度l2长度l2底板螺孔边距s1长度l2底板螺孔边距s1底板螺孔边距s1507090115长度l2底板螺孔边距s1长度l2底板螺孔边距s1底板螺孔边距s1长度l2长度l2底板螺孔边距s1。
支耳螺孔分布直径计算表
支耳螺孔分布直径计算表筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 30086805160328701075844900130320.4434适应直径300-600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 500861006180528882787847744140520.615适应直径500-1000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 70088125820573210953582411881155723.8391适应直径700-1400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1000881601029010321401065024196002201022.46适应直径1000-2000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1300810200123301336 176178489630976 2401324.356B1支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2螺孔分布直径Φ580.4434427B2支耳螺栓孔分布直径计算螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ800.6150209B3支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ31033.839071B4支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板厚度δ2筋板长度l2B5支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2筋板长度l2螺孔分布直径Φ1462.459779螺孔分布直径Φ1804.356447适应直径1300-2600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1500812250143801540 222237160049284 2651523.915适应直径1500-3000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1700814300164301744 268304153671824 3001723.285适应直径1700-3400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 2000816380185102048 3444194304118336 3652018.903适应直径2000-4000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 500368048051872268324518450512.9717适应直径300-600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 500861005100垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2B6支耳螺栓孔分布直径计算螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ2053.914696B7支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ32323.285235B8支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板厚度δ2筋板长度l2A1支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2筋板长度l2螺孔分布直径Φ2748.902672垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2螺孔分布直径Φ612.9717341A2支耳螺栓孔分布直径计算52890278784810060520.273适应直径500-1000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 70088125612573211353582412769 75723.2254适应直径700-1400筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 10008816081601032 144106502420736 901021.904适应直径1000-2000筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1300810200102001336 180178489632400 1101323.819适应直径1300-2600筒体直径筒体壁厚筋板宽度b2 1500812250122501540 226237160051076 1351523.327适应直径1500-3000筋板厚度δ2筋板长度l2螺孔分布直径Φ螺孔分布直径Φ640.2730053A3支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板长度l2螺孔分布直径Φ1201.904105873.2254144A4支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2螺孔分布直径Φ1543.818719A6支耳螺栓孔分布直径计算A5支耳螺栓孔分布直径计算垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l2螺孔分布直径Φ1793.326623 垫板厚度δ3筋板厚度δ2筋板长度l23040507090长度l2长度l2底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 长度l2长度l2长度l2底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 1151301453040长度l2底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 长度l2长度l2长度l2底板螺孔边距s1 长度l2底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 507090115长度l2底板螺孔边距s1 长度l2底板螺孔边距s1 底板螺孔边距s1 长度l2长度l2底板螺孔边距s1。
最新螺栓螺钉连接位置度公差计算
螺栓、螺钉连接位置度公差计算一、螺栓连接的计算公式用螺栓连接丙个或两个以上的零件，且被连接零件均为光孔，其计算计算公式为：T≤KZZ=D MIN-d MAXT——位置度公差值Z——孔与紧固件之间的间隙D MIN——最小孔径d MAX——螺栓或螺钉的最大直径K——间隙利用系数推荐值：不需调整的固定连接K=1需调整的固定连接K=0.8或0.6若考虑结构、加工等因素，被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时，则必须满足：T a+T b≤2T二、螺钉连接的计算公式被螺钉连接的零件中有一个是螺孔(或其它不带间隙的过盈配合孔).而其它均为光孔,其计算公式为：T≤0.5KZZ=D MIN-d MAX若考虑结构、加工等因素，被连接零件采用不相等的位置度公差T a 、T b时，螺孔（或过盈配合孔）与任一零件的位置度公差的组合必须满足：T a+T b≤2T注：圆整后取标准公差值摘自机械工业出版社《机械工业最新基础标准应用手册》1988年出版位置度公差值的计算-形状和位置公差位置度公差GB 13319-1991本章给出适用于呈任何分布形式的内、外相配要素，为保证装配互换而给定位置度公差的公差值计算方法。
1 代号t--位置度公差值（公差带的直径或宽度）S--光孔与紧固件之间的间隙D min--光孔的最小直径d max--螺栓、螺钉或销轴的最大直径K--间隙利用系数2 螺栓连接的计算方式2.1 用螺栓连接两个或两个以上的零件，且被连接零件均为光孔，其孔径大于螺栓直径，如图45。
计算公式: t=K*S ---------------------------(1)式中：S=D min-d maxK的推荐值为：不需调整的连接：K=1；需要调整的连接：K=0.8或K=0.6。
注：K值的选择应根据连接件之间所需要的调整间隙量确定。
例如：某个采用螺栓连接的部位，其光孔与紧固件之间的间隙为1mm：a. 若设计只要求装配时螺栓能顺利地穿入被被连接件的光孔，各被连接件不需作相互错动的调整；此时，选K=1，则t=1mm。
两孔中心距的计算公式
两孔中心距的计算公式在我们的日常生活和工作中，常常会遇到需要计算两孔中心距的情况。
比如说，在制作家具的时候，要确定两个螺丝孔之间的距离；在机械加工中，也需要精准算出两个圆孔的中心距离。
那到底怎么来计算这个两孔中心距呢？这可有点小讲究。
咱们先来说说最简单的情况，如果这两个孔在同一条直线上，而且方向相同，那计算就很容易啦，直接用孔 2 的中心坐标减去孔 1 的中心坐标，得到的数值就是两孔中心距。
但要是这两个孔不在同一条直线上，那就稍微复杂一点啦。
这时候我们可以借助勾股定理来计算。
假设两个孔的坐标分别是（x1, y1）和（x2, y2），那么两孔中心距就等于√[(x2 - x1)² + (y2 - y1)²] 。
给您讲个我之前遇到的事儿吧。
有一次我帮朋友装修他的小工作室，需要在墙上安装两块木板，每块木板上都有两个孔，用来固定在墙上。
我本来以为这是个挺简单的活儿，不就是量量距离打个眼儿嘛。
结果一上手才发现，没那么容易。
我先量了量两个孔在水平方向和垂直方向上的距离，然后按照上面说的公式去计算中心距。
可算的时候，我不小心把数字给写错了，结果打眼的位置全错了，木板怎么也安不上。
当时我那个着急呀，朋友还在旁边看着，我这脸都有点挂不住了。
没办法，只能重新测量、重新计算，这次我可不敢马虎了，仔仔细细地把每个数字都确认了好几遍，终于算出了正确的两孔中心距，把木板顺利地安装好了。
从那以后，我每次计算两孔中心距的时候，都会想起那次的经历，提醒自己一定要认真仔细，不能再犯同样的错误。
在实际应用中，还有一些特殊情况需要考虑。
比如，如果两个孔的位置是倾斜的，那我们就得先把它们的坐标转换到一个水平和垂直的坐标系中，再进行计算。
这就需要一些三角函数的知识啦。
总之，计算两孔中心距虽然看起来是个小问题，但要想算得准确无误，还真得下点功夫，掌握好方法，并且要细心再细心。
希望大家在遇到需要计算两孔中心距的时候，都能轻松应对，不出差错！。
支耳螺栓中心距计算
250 160 80 100 100 125 80 80 100 100
14 10 5 6 6 8 5 5 6 5
380 290 160 180 180 205 160 160 180 180
115 70 30 40 40 50 30 30 40 40
3365.322204 1252.019704 779.3033795 897.7637089 897.7637089 1134.829073 678.1817787 779.3033795 897.7637089 998.3842983
D(螺栓中心距取值) 1332 1332 1765 1706 1656 2363 2371 2371 2170 2502 900 900 1135 680 780 900 1000
支耳选择按照耳式支座jbt472592标准中的b型支耳选用设备内径小于1米的选用b3设备内径大于1米小于2米的选用b4设备内径大于2米的选用b5b2筋板间距2筋板厚度l2支耳长度s1支耳外边到螺栓孔长d螺栓中心距计算值12582055013322049712582055013322049716010290701764622211601029070170628432816010290701655967105160102907023629102941601029070237093138116010290702370931381160102907021703456320012330902502356052200123309025023560521601029070176462221160102907018611206852501438011533653222041601029070125201970480516030779303379510061804089776370891006180408977637089125820550113482907380516030678181778780516030779303379510061804089776370891005180409983842983d螺栓中心距取值13321332176517061656236323712371217025022502176518613365125078090090011356807809001000
螺栓连接结构与计算
(1)螺栓采用并列排列时:
主板的危险截面为1-1截面:
N f An ,1 An ,1 b m d 0 t ;
t
N
b1
b 12
N
f 钢材强度设计值 ; d 0 螺栓孔直径；
m 危险截面上的螺栓数； b 主板宽度；t 主板厚度。
拼接板的危险截面为2-2截面:
（3）板件被拉断 截面削弱过多时 以上破坏形式予以计算解决。
N
N/2
N
N
N
N
12
（4）板件端部被剪坏(拉豁) 端矩过小时；端矩不应小于2dO N N
这 两 种 破 坏 构 造 解 决
（5）栓杆弯曲破坏 螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d
N/2
N
N/2
13
四.抗剪螺栓的单栓承载力设计值
由破坏形式知抗剪螺栓的承载力取决 于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况，故 单栓抗剪承载力由以下两式决定: 抗剪承载力： 承压承载力：
最小容许距离
垂直内力方向
中 间 排 顺内 力方 向 构件受拉力
16do 或 24t
12do 或 18t 3do
构件受压力 沿中 心 至 构 件 边 缘 间 距
顺内力方向 垂直 内力 方向 剪切边或手工气割边 轧制边、自动气 割边或锯割边 高强度螺栓 其他螺栓或铆钉 4do 或 8t
A、B级---精制螺栓，性能等级为5.6或8.8级; 5或8表示fu≥500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6 或0.8；Ⅰ类孔，孔径(do)-栓杆直径(d)＝0.3～0.5mm。 C级---粗制螺栓，性能等级为4.6或4.8级； 4表示fu≥400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8； Ⅱ类孔，孔径(do)-栓杆直径(d) ＝1～3mm。
螺栓参数计算
紧固件生产中应用的相关计算公式一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196）a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为‖0‖下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224下限值为‖0‖,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374下限值:7.188+0.026=7.214上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196)a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为‖0‖b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265P2.0-0.28 P2.5-0.335大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034P2.0-0.038 P2.5-0.042上限计算公式d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a. 内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)螺纹小径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b. 内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0. 2 P1.0 +0. 236 P1.25 +0.265 P1.5 +0.3 P1.75 +0.335P2.0 +0.375 P2.5 +0.48内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为―0‖内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值 6.647+0=6.6476H级M8内螺纹小径的下限值 6.647+0+0.265=6.912c. 内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0.024 P1.0 +0.026 P1.25 +0.028 P1.5 +0.032 P1.75 +0.034P2.0 +0.038 P2.5 +0.042内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例: 6G级M8内螺纹小径的下限值 6.647+0.028=6.6756G级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例: 6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。
螺栓连接的构造和计算
三、螺栓连接的构造和计算(一)螺栓的种类在钢结构中应用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。
普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种。
高强度螺栓按连接方式分为摩擦型连接和承压型连接两种。
此外，还有用于钢屋架和钢筋混凝土柱或钢筋混凝土基础处的锚固螺栓(简称锚栓)。
A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材，C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。
高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。
10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为f u=1000N／mm2，0.9表示钢材屈服强度f y=0.9f u，其他型号以此类推。
锚栓采用Q235或Q345钢材。
A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛坯经轧制而成，螺栓杆表面光滑，尺寸较准确，螺孔需用钻模钻成，或在单个零件上先冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径(称I类孔)。
螺杆的直径与孔径间的空隙甚小，只容许0.3mm左右，安装时需轻轻击人孔，既可受剪又可受拉。
但A级、B级螺栓(精制螺栓)制造和安装都较费工，价格昂贵，在钢结构中只用于重要的安装节点处，或承受动力荷载的既受剪又受拉的螺栓连接中。
C级螺栓(粗制螺栓)用圆钢辊压而成，表面较粗糙，尺寸不很精确，其螺孔制作是一次冲成或不用钻模钻成(称Ⅱ类孔)，孔径比螺杆直径大1--2mm，故在剪力作用下剪切变形很大，并有可能个别螺栓先与孔壁接触，承受超额内力而先遭破坏。
由于c级螺栓(粗制螺栓)制造简单，价格便宜，安装方便，常用于各种钢结构工程中，特别适宜于承受沿螺杆轴线方向受拉的连接、可拆卸的连接和临时固定构件用安装连接中。
如在连接中有较大的剪力作用时，考虑到这种螺栓的缺点而改用支托等构造措施以承受剪力，让它只受拉力以发扬它的优点。
C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。
对直接承受动力荷载的螺栓连接应使用双螺帽或其他能防止螺栓松动的有效措施。
(二)普通螺栓的计算和构造1．普通螺栓连接的工作性能和破坏情况普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为受拉螺栓、受剪螺栓和受拉兼受剪螺栓三种。
螺栓的构造及计算
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时, 可令:xi=0，则N1Ty=0
N 1Tx
T r1 y1 T y1 n n 2 r1 2 yi yi
i 1 i 1
2 N 1Tx
N 1F
2
b N min
（三）普通螺栓抗拉连接 1、破坏形式 栓杆被拉断 2、单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
N f An
c3 c 2
2 对于1’ 1’ 截面：An 2c4 m 1 c1 c2 m d0 t; 2
式中：f 钢材强度设计值； b 主板宽度； t 主板厚度。
d 0 螺栓孔直径；
m 危险截面上的螺栓数；
拼接板强度验算:
N
c4
2 2’ b 2 2’
12
A、螺栓采用并列排列时
N 主板： f An ,1 An ,1 b n1 d 0 t ;
0.5 N 拼接板： f An, 2
t1 t b
N
b1
N
12
f 钢材强度设计值; d 0 螺栓孔直径
n1 1 1截面上的螺栓数；b 主板宽度；t 主板厚度。
2 d e
N tb Ae f tb
4
f tb
式中：Ae--螺栓的有效截面面积； de--螺栓的有效直径； ftb--螺栓的抗拉强度设计值。
公式的两点说明： （1）螺栓的有效截面面积
因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是 有效直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：
13 de d 3t 24
0.9 0.9 0.9 P Ae f u 1.2
二、高强度螺栓抗剪连接
耳座计算01
1. 垫板：2. 其它：Q235-A σs 1177[σ]t1118MPa σs 2345[σ]t2163MPa 耳座所处位置标高h 015.3m 设备质心位置标高h 0'26.3m N 12个耳座螺栓圆直径D b 12050mm 顶板长度L 620mm 顶板宽度T p 200mm 顶板厚度T t 50mm G b 328mm T p 200mm 连接板高度H t 1450mm 连接板厚度T g 30mm 连接板间距l 550mm L’620mm b w 328mm T b 50mm b 850mm d 1600mm T d 12mm 自然条件及设备参数:基本风压P o 500MPa 设备风压高度系数f i (按设备耳座标高13.5取) 1.48地震烈度6αe (地震系数)0.23设备有效高度H o 29700mm 设备最大重量W 160000Kg 设备内径D i 12000mm 耳座处设备筒体厚度t 10mm 保温层厚度δin 60mm 设备当量外径D o 12140mm 设备中心至底板距离h 11000mm 水平地震力P e = 0.5*9.8*αe *W =180320N垫板长度顶板:耳座数量材料许用应力耳式支座计算耳座材料:本计算按《化工设备设计全书-换热器》立式支座和《容器支座》 JB/T 4725-92设计计算00Cr17Ni14Mo2耳座参数:连接板下边长度连接板上边长度底板长度底板:垫板厚度连接板:垫板：底板宽度底板厚度垫板宽度水平风载荷P w = 0.95*f i *P o *D o *H o ×10-6 =253472.274N 外加水平弯矩M'0N.mm 设备所受最大水力P s253472.274N 设备所受最大水平弯矩M2788195014N.mm 设备所受最大偏心载荷G e0N 设备偏心距S e0mm 设备所受最大偏心弯矩M e =G e * S e0N.mm 立式支座受力计算受力见附图1.S 1 =4M/(D b *N)-9.8W/N -53538.1739N S 2 =4M/(D b *N)+9.8W/N 207795.1594N L L =MAX[/S 1/，/S 2/]207795.1594N P =L l *E c /H t-6448.81529N E c =（D b -D o ）/2-45mm 2.底板均布载荷w =L L /（l+2T g ）340.6478024N/mm 底板均布载荷弯矩M b =w （l+T g ）2/814324240.09N.mm 底板集中载荷弯矩M t =L L （l+T g ）/430130298.12N.mm 底板最大弯矩M* =MAX[M b ，M t ]30130298.12N.mm 底板最大应力S b =6M*/（b w T b 2）220.465596MPa 底板应力校核S b ＜0.9σs 23.顶板均布载荷w' =P/（l+2T g ）-10.5718283N/mm 顶板均布载荷弯矩M d =w’（l+T g ）2/8-491722.166N.mm 顶板弯曲应力S b =6M d /（T p 2T t ）-1.4751665MPa 顶板应力校核S b ＜[σ]t 24.连接板斜角β =arctan[(G b -T p )/H t ]5.044757477°偏心距 e =E c -G b /2-209mm 连接板最大应力S c = 0.5L L （1+6e/G b ）/（G b T g Cos 2β）-30.0412952MPa 连接板应力校核S c ＜[σ]t25.焊缝线长度L' =2(b+d)4900mm 直线截面模数Z =b*d+d 2/32213333.333mm 2单个支座水平力底板计算合格合格最大压缩力合格连接板计算：垫板计算：顶板计算：连接板上支座反力至壳体距离最大向上拉力：单个支座反力支座反力产生的单位剪切力f 1 =L L /L’42.4071754N/mm 支座反力产生的单位弯曲力f 2 =L L *E C /Z -4.22475098N/mm 支座受水平力产生的单位剪切力f 3 =Ps/L’51.72903551N/mm 支座所受单位合力f =(f 1+f 3)2+f 22)1/294.23096479N/mm 等边填角焊缝系数φ一般取0.55焊缝最大允许单位力f w = 0.707*T d *φ*[σ]550.6116N/mm 垫板焊缝校核条件f ＜f w6.连接架外伸长度a 70mm 焊缝高度c10mm 焊缝线长度L' =2d 3200mm 直线截面模数Z =d 2/3853333.3333mm 2支座反力产生的单位弯曲力f 1 =L 1a/Z 17.04569667N/mm 支座反力产生的单位剪切力f 2 =L 1/L’64.93598733N/mm 支座受水平力产生的单位剪切力f 3 =P s /L’79.21008563N/mm 支座所受单位合力 f =((f 1+f 3)2+f 22)1/2116.1114037N/mm 等边填角焊缝系数φ一般取0.55焊缝最大允许单位力f w = 0.707c φ[σ]458.843N/mm 垫板焊缝校核条件f ＜f w耳座处筒体的应力校核1.设计参数：设备直径：D i =12000mm设计压力：p =0Mpa筒体名义厚度：δ =20mm腐蚀裕量：C 2 =1mm钢板厚度负偏差：C 1 =0.8mm筒体有效厚度：δei =18.2mm2.耳座实际承受载荷耳座最终校核结果合格合格连接架的两条纵焊缝计算：合格耳座实际承受载荷近似计算（按JB/T 4725-92）234.56KN其中：k 为不均匀系数k =0.833.计算支座处圆筒所受的支座弯矩：58.17kN.m其中：l 2 = G b =328mmS 1 =80mm4.圆筒轴向力4.1由内压或外压引起的轴向应力：0Mpa4.2由重力及垂直地震力引起的轴向应力：2.542Mpa其中：F v = 0.65*αe *0.75*m 0g =175812N垂直地震力m 0 = W =160000Kg4.3由最大弯矩引起的轴向应力：1.355Mpa其中：M max = M = 2.8E+09N.mm5.圆筒稳定性校核［σ］cr = K ［σ］t =141.6Mpa 其中：K = 1.2σ1+σ2+σ3 = 3.896Mpaσ<［σ］cr； 圆筒稳定性满足要求；6.圆筒拉应力校核-σ2+σ3 =-1.187Mpa［σ］ = K ［σ］t φ =120.4Mpaσ≤K［σ］φ； 圆筒拉应力满足要求；Q = 0.001[(9.8W+G e )/(kN)+4(Ph+G e S e )/(ND b )] ==-=312L 10)S (lQ*M =±=eii v02δπD F g m σ==ei i14δpD σ==ei2i max3δπD M 4σ。
螺丝计算公式
螺丝计算公式紧固件生产中应用的相关计算公式一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196）a. 中径基本尺寸计算: 螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为”0”下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16 下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224下限值为”0”,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374下限值:7.188+0.026=7.214上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196)a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0”b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265P2.0-0.28 P2.5-0.335大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042上限计算公式 d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式 d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a. 内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)螺纹小径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸 8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b. 内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0. 2 P1.0 +0. 236 P1.25 +0.265 P1.5 +0.3 P1.75 +0.335P2.0 +0.375 P2.5 +0.48内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为“0”内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值 6.647+0=6.6476H级M8内螺纹小径的下限值 6.647+0+0.265=6.912c. 内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0.024 P1.0 +0.026 P1.25 +0.028 P1.5 +0.032 P1.75 +0.034P2.0 +0.038 P2.5 +0.042内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例: 6G级M8内螺纹小径的下限值 6.647+0.028=6.6756G级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例: 6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。
螺纹大径、中径、小径计算公式 (1)
紧固件生产中应用的相关计算公式一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB197/196）a.中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为”0”下限值为P0.8-0.095P1.00-0.112 P1.25-0.118P1.5-0.132P1.75-0.150P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188下限值:7.188-0.118=7.07C常用的6g级外螺纹中径基本偏差:(以螺距为基准)P0.80-0.024P1.00-0.026P1.25-0.028 P1.5-0.032P1.75-0.034P2-0.038P2.5-0.042上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB197/196)a.6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:P0.8+0.125P1.00+0.150P1.25+0.16 P1.5+0.180P1.25+0.00P2.0+0.212P2.5+0.224下限值为”0”,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348上限值:7.188为下限值b.内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c.6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)P0.8+0.024P1.00+0.026P1.25+0.028 P1.5+0.032P1.75+0.034P1.00+0.026P2.5+0.042例:M86G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374下限值:7.188+0.026=7.214上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB197/196)a.外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0”b.外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)P0.8-0.15P1.00-0.18P1.25-0.212 P1.5-0.236P1.75-0.265P2.0-0.28P2.5-0.335大径下限计算公式:d-Td即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c.外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)P0.8-0.024 P1.00-0.026P1.25-0.028P1.5-0.032P1.25-0.024P1.75–0.034P2.0-0.038P2.5-0.042上限计算公式d-ges即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例:M8外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a.内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)螺纹小径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b.内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8+0.2P1.0+0.236P1.25 +0.265P1.5+0.3P1.75+0.335P2.0+0.375P2.5+0.48内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为“0”内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值6.647+0=6.6476H级M8内螺纹小径的下限值6.647+0+0.265=6.912c.内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8+0.024P1.0+0.026P1.25 +0.028P1.5+0.032P1.75+0.034P2.0+0.038P2.5+0.042内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例:6G级M8内螺纹小径的下限值6.647+0.028=6.6756G 级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例:6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。