钢梁铰接螺栓计算 - 360文档中心

钢结构螺栓连接计算

a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕弱轴。
《规范》计算公式
σ N N cr Ncr f y φ f A ArR Af yrR
ψ按λ计算
λ
x( y)

l0 x (0 y ) ix( y)
φ Ncr σ cr Af y f y
最大承载力： NV

Nb min
min
N
b V
;
N
b C
轴力作用受剪螺栓群的连接计算
受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，
在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算
时仍按均布，但强度需乘折减系数β，当l1≥15d0时：
β 1.1 l1 0.7 150d0
第一节概述第二节轴心受力构件的强度与刚度第三节实腹式轴心受压构件的整体稳定第四节实腹式轴心受压构件的局部稳定第五节实腹式轴心受压构件的截面设计第六节格构式轴心受压构件
第一节概述
轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。
第七节高强度螺栓连接
一、概述
按受力特性分：摩擦型与承压型抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；
承压型允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。高强螺栓采用Ⅱ级孔，便于施工。受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距≥1.5d0外其它同普通螺栓。高强螺栓的材料与强度等级由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.9与8.8级。 10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2， fu/fy≥0.9；8.8级一般为45＃钢制成， fu≥800N/mm2， fu/fy≥0.8。

钢结构焊接、螺栓连接计算及实例

第一节钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。

可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。

好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。

钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。

一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。

其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。

此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。

焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。

焊接结构低温冷脆问题也比较突出。

二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。

但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。

现已很少采用。

三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。

高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。

螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。

其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。

第二节焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。

1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。

梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书

“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-340*173*4.5*6，材料：Q235左边梁截面：H-340*173*4.5*6，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：4行；行间距70mm；1列；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：1行；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距35 mm腹板连接板：300 mm×185 mm，厚：6 mm翼缘上部连接板：325 mm×173 mm，厚：8 mm翼缘下部连接板：325 mm×70 mm，厚：8 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览承担剪力(kN) 33.9 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大48 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大48 满足外排行间距(mm) 70 最大72 满足中排行间距(mm) 70 最大144 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.426 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足净面积(cm^2) 25.4 最小10.8 满足承担剪力(kN) 129 最大140 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大64 满足外排列间距(mm) 70 最大96 满足中排列间距(mm) 70 最大192 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 35 最小33 满足行边距(mm) 35 最大64 满足净截面剪应力比 0.000 1满足净截面正应力比 0.500 1 满足净面积(cm^2) 18.0 最小7.74 满足净抵抗矩(cm^3) 679 最小300 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=135.4 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：4行；行间距70mm；1列；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=135.4/4=33.85 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x^2+∑y^2=24500 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+33.85)^2]^0.5=33.85 kN≤125.55，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为33，满足！列边距为45，最大限值为48，满足！行边距为45，最小限值为44，满足！行边距为45，最大限值为48，满足！外排行间距为70，最大限值为72，满足！中排行间距为70，最大限值为144，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！五. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况：同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力：V l=135.4 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=300 mm连接板截面厚度为：T l=6 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm^2连接板全面积：A=B l*T l*2=300×6×2×10^-2=36 cm^2开洞总面积：A0=4×22×6×2×10^-2=10.56 cm^2连接板净面积：A n=A-A0=36-10.56=25.44 cm^2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×10^3/A n=135.4/25.44×10=53.2233 N/mm^2≤125，满足！连接板截面正应力计算：按《钢结构设计规范》5.1.1-2公式计算:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×4/4)×0/25.44×10=0 N/mm^2≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/36×10=0 N/mm^2≤215，满足！2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：4.5×(340-2×6)/100-4×4.5×22/100=10.8cm^2腹板连接板的净面积为：(300-4×22)×6×2/100=25.44cm^2≥10.8，满足六. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；翼缘螺栓群承担的轴向力：F f=|M f|/(h-t f)/2=257.934kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=257.934 kN为地震组合工况，取连接螺栓γRE=1螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：1行；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距35 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度：l1=(2-1)×70=70 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=257.93/2=128.97 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x^2+∑y^2=2450 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+128.97)^2+(0+0)^2]^0.5=128.97 kN≤139.5，满足3 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为64，满足！外排列间距为70，最大限值为96，满足！中排列间距为70，最大限值为192，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为35，最小限值为33，满足！行边距为35，最大限值为64，满足！七. 翼缘连接板计算1 翼缘连接板受力计算控制工况：同翼缘螺栓群(内力计算参上)连接板轴力：N l=257.934 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=70 mm连接板1截面厚度为：T l1=8 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=173 mm连接板2截面厚度为：T l2=8 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm^2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(70×8×2+173×8)×10^-2=25.04 cm^2开洞总面积：A0=1×22×(8+8)×2×10^-2=7.04 cm^2连接板净面积：A n=A-A0=25.04-7.04=18 cm^2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm^2≤125，满足！连接板截面正应力计算：按《钢结构设计规范》5.1.1-2公式计算:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×1/2)×257.934/18×10=107.473 N/mm^2≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=257.934/25.04×10=103.009 N/mm^2≤215，满足！2 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为：173×6/100-2×1×22×6/100=7.74cm^2单侧翼缘连接板的净面积为：(173-2×1×22)×8/100+(70-1×22)×8×2/100=18cm^2≥7.74，满足3 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩：I b0=6823cm^4翼缘上的螺栓孔的惯性矩：I bbf=2×2×1×[22×6^3/12+22×6×(340/2-6/2)^2]×10^-4=1472.7cm^4腹板上的螺栓孔的惯性矩：I bbw=4×4.5×22^3/12×10^-4+4.5×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=244.147cm^4梁的净惯性矩：I b=6823-1472.7-244.147=5106.16cm^4梁的净截面抵抗矩：W b=5106.16/340×2×10=300.362cm^3翼缘上部连接板的毛惯性矩：I pf1=2×[173×8^3/12+173×8×(340/2+8/2)^2]×10^-4=8381.87cm^4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb1=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(340/2+8/2)^2]×10^-4=2131.81cm^4翼缘下部连接板的毛惯性矩：I pf2=2×2×[70×8^3/12+70×8×(340/2-8/2-6)^2]×10^-4=5735.59cm^4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb2=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(340/2-8/2)^2]×10^-4=1940.32cm^4腹板连接板的毛惯性矩：I pw=2×6×300^3/12×10^-4=2700cm^4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pbw=2×4×6×22^3/12×10^-4+2×6×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=651.059cm^4连接板的净惯性矩：I p=8381.87+5735.59+2700-2131.81-1940.32-651.059=12094.3cm^4连接板的净截面抵抗矩：W p=12094.3/(340/2+8)×10=679.454cm^3≥300.362，满足。

钢梁柱螺栓群连接计算

t
2.50 KN 5.97 KN
KN
2
V b V

2
= [(5.97/9.86)^2+(2.5/8.12)^2]^0.5 = 0.679 且： NV= 2.50 KN ＜ 1.00 ＜ [Nc ]
b
可知，螺栓选用满足抗拉剪要求！ Nhomakorabea2
4.17 KN
= 25*150*240/2/(108000) = 4.17 KN
1、螺栓抗拉剪强度验算：连接处基本参数如下：螺栓选用：---------------------螺栓有效直径de：---------------抗拉强度设计值ft ：------------抗剪强度设计值ftb：------------承压强度设计值fc ：------------单个螺栓抗拉强度允许值[Ntb]：--单个螺栓抗剪强度允许值[NVb]：--单个螺栓承压强度允许值[Ncb]：--单个螺栓的受剪面数n1-----------b b
M10 8.593 170 140 305 9.86 8.12 17.69 1
普通螺栓C级 mm N/mm
2
N/mm2 N/mm2 KN KN KN 个
由图示可知，螺栓单面所承受的剪力NV：单个螺栓承受水平总拉力Nt： Nt= NH1+NH2 = 1.8+4.17 = 5.97 由如下校核：
Nt N N Nb
二、钢梁与钢柱的连接验算A 连接示意图如下：
传递至单个端部螺栓A的作用力：垂直剪力NV1： NV1= NV/m*n = 25/5/2 = 2.50 KN 1.80 KN 2.50 KN
水平拉力NH1： NH1= NH/m*n = 18/5/2 = 1.80 KN

梁梁铰接连接节点计算

螺栓数目
n Wb ≥ 0.85h 0 t w f v /N v b
4
=
tw× 12 t1 w × 11
698.7
b)螺栓的布置(次梁侧) 螺栓孔径螺栓数量水平边距水平螺栓间距水平螺栓排数螺栓水平连接长度垂直端距垂直螺栓间距垂直螺栓排数螺栓承载力设计值折减系数
c)精确计算设计法(复核次梁侧剪螺力栓V作群用最下大一螺个栓高内强力度)螺栓所承受的剪力
hf =
角焊缝的计算厚度
he =
螺栓群至主梁腹板边的距离
e0 =
水平焊缝的长度
l wh =B1/2 - h f - t1 w /2=
垂直焊缝的长度
l wv =H1 - 2t1 f - 2h e =
焊缝形心至主梁腹板边的距离
e' =
螺栓群至焊缝形心的距离
e =e 0 -e' =
焊缝有效截面对x轴的惯性矩
c 2 = 80 mm
n 2 +1 =
5
mm
β = 1.00
满足要求
不须折减
当L1大于 60d0时,请改
N V1 =V/n Wb = 53.0 kN
满足要求
d 0 = 26 mm
n Wb =
10
个
a 1 = 55 mm
c 1 = 80 mm
n 1 +1 =
2
mm
L 1 = 80 mm
a 2 = 55 mm
I wpx =
焊缝有效截面对y轴的惯性矩焊缝有效截面对形心的极惯性
I wpy =
矩 I wp =I wpx +I wpy =
角焊缝的应力
max
( Vex V )2 (Vey)2

钢结构焊接、螺栓连接计算及实例讲解

第一节钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。

可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。

好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。

钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。

一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。

其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。

此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。

焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。

焊接结构低温冷脆问题也比较突出。

二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。

但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。

现已很少采用。

三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。

高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。

螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。

其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。

第二节焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。

1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。

钢梁铰接节点计算

设计条件与外力:1.设计外力:梁端剪力设计值： V＝1459.08KN(0.75×腹板抗剪承载力)2.设计参数:1）构件尺寸钢梁，主梁型号：次梁,钢梁型号：主梁高： H g ＝800mm 200mm 腹板厚： T gw ＝14mm 14mm 次梁高： H＝800mm 200mm 腹板厚： T w ＝14mm14mm2）材质钢梁，加劲板，盖板：Q345 允许拉应力: f＝310MP a 允许剪应力: f v ＝180MPa 屈服强度： f y ＝345MP a 极限抗拉强度：f u ＝470MP a3）螺栓螺栓公称直径：M27螺栓性能等级:10.9级摩擦系数： μ＝0.45290KN 螺栓抗拉强度:f ub ＝1040MP a 459cm 2 直径： d＝27mm 2mm孔径：d 0＝d+c 0＝29mm翼缘厚： T f ＝预拉力： P＝有效截面积:A e ＝间隙： c 0＝钢梁，次梁与主梁及钢骨混凝土梁或墙柱铰接连接计算H800x200x14x14H800x200x14x14 宽: B g ＝翼缘厚: T gf ＝宽: B＝117.45KN 234.9KN 受力边边距： b＝60mm ≥58mm OK 非受力边边距:b 1＝45mm ≥43.5mm OK 孔距： s＝90mm ≥87mmOK腹板螺栓排数: n＝7 腹板螺栓列数: m＝2 腹板螺栓总数： n×m ＝144）盖板尺寸盖板至钢梁上下翼缘底边距离：56mm 盖板至钢梁上下翼56mm 盖板最小宽度：365mm 盖板宽度：365mm OK 盖板最小高度：660mm 盖板高度：660mm OK 盖板最大高度：660mmOK盖板厚度：20mm OK 60mmOK 43.75mmOK5）主梁加劲板加劲板尺寸：宽度＝93mm 高度＝772mm 厚度同次梁腹板t w ＝14mm采用双面角焊缝焊条：E50 焊缝强度: f fw ＝200MP a 取焊角尺寸 h f ＝10mm≥ 5.6mm OK ≤16.8mmOK3.构件内力设计值梁端剪力设计值： V＝1459.08KN4.设计计算:1）螺栓抗剪验算：1104.22kN0.9759焊角尺寸满足要求摩擦面数目： n f ＝单个螺栓上所承受的剪力：N v ＝V/（n×m)＝螺栓承载力设计值折减系数α＝（排）（列）（根）取用盖板尺寸：实际受力边边距b：实际非受力边边距b 1：单个螺栓抗剪承载力(单剪): N v1＝0.9×μ×P＝单个螺栓抗剪承载力(双剪）： N v2 ＝2N v1＝＝114.62kNOK772mm 692mm150.61MP a＜200MP aOK3）盖板计算：盖板断面净面积：9720mm 2盖板剪应力：75.0556MP a ＜180MP aOK采用等面积计算:次梁，钢梁腹板开洞后净面积：8372mm 2OK焊缝长度：Ｌf ＝H g -2×T gf ＝计算长度：Ｌw ＝Ｌf －2×h f -60＝剪应力： τfv ＝V/(2×0.7×h f ×Ｌw ）＝单个螺栓的抗剪承载力设计值为：2）主梁加劲肋的连接焊缝计算：。

钢梁铰接、刚接节点计算

w f 2 w b
18.44 61.72 计算满足
160.00 10.00 145.00 125.00 1750.00 59.50 36458.33 480.49 484.16 请重新计算
Q235钢材
)
计算结果IF(σ <f f ,"计算满足","请重新计算") 四、连接板厚度选取连接板的截面尺寸应按螺栓连接构造要求确定次梁腹板高h1 次梁腹板厚tw 单剪板高度h2 板厚t≥h1tw/h2+2~4mm
200.00 8.00 180.00 10.89 取t=12mm
2 2 2 2 2 2 2 2
计算数据
备注（GL1与GL1）
341.09 104.12 0.10 10.41
2.00 0.04 0.12 0.01 0.06 8.00 16.27 5.42 155.00 1.00 0.45 1.00 62.78 58.91 喷砂 (单剪) M16 （KN）（m ）
2
（m）
1号螺栓竖向剪力设计值Ny=V/n+N1y 1号螺栓所受剪力为Nv=sqrt(Nx2+Ny2) 计算结果IF(Nv<Nv ,连接板焊缝计算角焊缝抗拉或抗压、抗剪强度设计值f f 焊角高度hf 设计焊缝长度l 角焊缝的计算长度l w=l -2hf 角焊缝的有效截面面积Af =（2l w0.7hf ）角焊缝受的剪应力τ f =V/Af 角焊缝的截面模量Ww=（2l w20.7hf ）/6 角焊缝受的正应力σ f =Me/Ww+N/Af 角焊缝受的合应力σ =sqrt(σf 2+τ
次梁与主梁铰接节点设计计算
计算公式一、设计条件轴力设计值N（KN）剪力设计值V（KN）高强螺栓偏心距e（m）剪力偏心弯矩Me（KNm）二、高强螺栓计算螺栓列数m 受力最大的1号螺栓至螺栓群形心水平距离x1 受力最大的1号螺栓至螺栓群形心竖直距离y1 各排螺栓到螺栓群形心水平距离的平方和 ∑xi =（x1 +x2 +… +xi ）各排螺栓到螺栓群形心竖距离的平方和 ∑yi2=（y12+y22+… +yi2）螺栓数n 剪力偏心弯矩对1号螺栓的水平剪力N1X=Me*y1/(∑xi +∑yi ) 剪力偏心弯矩对1号螺栓的竖向剪力N1y=Me*x1/(∑xi +∑yi ) 高强螺栓预拉力P（KN）折减系数β =1.1-L1/（150d0）摩擦面抗滑移系数μ 传力摩擦面数目nf 1号高强螺栓受剪承载力设计值Nvb=β(0.9nf ·μP) 1号螺栓水平剪力设计值Nx=N/n+N1X

H型钢次梁铰接计算(按腹板抗剪承载力计算)

梁宽B
500
腹板厚度tw
200
10
主梁型号
梁高Hg
梁宽Bg
500
腹板厚度tgw
200
10
材质
Q345
屈服强度fy
345
螺栓直径d
GB-10.9级 20 (16~24)
接触面的处理方法孔径d0=d+2mm
抗剪面nf
1
预拉力P
155
单个螺栓抗剪承载力 Nv
69.75
受力边边距es
50 非受力边边距er
45
腹板螺栓排数nwr
8 腹板螺栓列数nwc
2
腹板螺栓数nw
16
加劲肋（与主梁焊接）
板厚t
10 (t=max(tg,tw))
tg=
允许拉应力f
310 Mpa
允许剪应力fv
180 Mpa
偏心距ew
192.5 mm
加劲肋与主梁焊缝
双面角焊缝
焊条
E50
角焊缝强度设计值ff
200
Mpa
正面角焊缝增大系数βf
说明
1.本表格中需填入黄色单元格中参数，绿色单元格为菜单选择填入。 2.主次梁的铰接计算仅考虑螺栓的抗剪，不考虑螺栓的抗弯。 3.螺栓的计算按次梁腹板净截面抗剪承载力的ξ倍（ξ≤1）考虑。 4.型钢材质仅考虑工程上常用Q235和Q345；螺栓直径为常用的 16~24mm；
1.计算参数
次梁型号
梁高H
(承受静力荷载时取 1.22 1.22；承受动力荷载
时取1.0)
加劲肋与主梁焊缝高度hf
5 mm
焊缝长度lw
300 mm
次梁腹板毛截面面积 Awg

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。

钢结构焊接、螺栓连接计算及实例

第一节钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。

可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。

好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。

钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。

一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。

其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。

此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。

焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。

焊接结构低温冷脆问题也比较突出。

二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。

但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。

现已很少采用。

三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。

高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。

螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。

其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。

第二节焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。

1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。

钢结构焊缝及螺栓和铆钉等等连接计算方法

钢结构焊缝及螺栓和铆钉等等连接计算方法第一节焊缝连接第7.1.1条对接焊缝应按下列规定计算：一、在对接接头和Ｔ形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝，其强度应按下式计算：N二、在对接接头和T形接头中，承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，其正应力和剪应力应分别进行计算。

但在同时受有较大正应力和剪应力处（例如梁腹板横向对接焊缝的端部），应按下式计算折算应力：注：①当承受轴心力的板件用斜焊缝对接，焊缝与作用力间的夹角θ符合tgθ≤1.5时，其强度可不计算。

②当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应各减去10mm。

第7.1.2条直角角焊缝（图7.1.2）的强度应按下列公式计算：一、在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下：当力垂直于焊缝长度方向时，二、在其它力或各种力综合作用下，σf和Tf共同作用处：第7.1.4条不焊透的对接焊缝（图7.1.4）的强度，应按角焊缝的计算公式（7.1.2-1）至公式（7.1.2-3）计算，但取βf＝1.0，其有效厚度应采用：当熔合线处焊缝截面边长等于或接近于最短距离s时（图7.1.4b、c、e），抗剪强度设计值应按角焊缝的强度设计值乘以0.9。

在垂直于焊缝长度方向的压力作用下，强度设计值可采用角焊缝的强度设计值乘以1.22。

第二节螺栓连接和铆钉连接第7.2.1条普通螺栓、锚栓和铆钉应按下列规定计算：一、在普通螺栓或铆钉受剪的连接中，每个普通螺栓或铆钉的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者：受剪承载力设计值：二、在普通螺栓、锚栓或铆钉杆轴方向受拉的连接中，每个普通螺栓、锚栓或铆钉的承载力设计值应按下列公式计算：三、同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉，应分别符合下列公式的要求：第7.2.2条摩擦型高强度螺栓应按下列规定计算：一、在抗剪连接中，每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算：二、在杆轴方向受拉的连接中，每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值，取Nbt＝0.8p。

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。

钢结构螺栓连接计算

（3）净截面强度计算
由于螺栓孔削弱了板件的截面，为了防止板件在削弱截面的破坏需验算净截面的强度。对于外力通过螺栓群形心的杆件，应当满足强度计算公式
N f
An
式中：N 为所受的轴力； f 为材料抗拉强度设计值； An 为杆件截面的净截面面积
① 当螺栓为并列排列
N
++ ++
++ ++
N
++ ++
Ⅰ
折，想一想为什么？）
在Ⅰ-Ⅰ截面的净截面面积为：
扣除螺孔直径后：AⅠ=A-n1d0t=1064-1×21.5×6=940mm2
Ⅰ
34 53 5334
34 53 5334
再计算Ⅱ-Ⅱ截面的净截面面积为：
Ⅱ
扣除螺孔直径后：
AII 2e4 (n2 1)
e12
e22
n2d0
t
2 34 2 1 402 1062 2 21.5 6 830mm2
在1-1断面： An (B n1d0 )t (360 2 21.5) 8 2536mm2 在2-2断面：An (280 4 802 502 5 21.5)8 3439mm2 所以，1-1断面起控制作用： N 325103 128.2N / mm2
An 2536
例3.9（与教材上稍有差别）图示牛腿用普通螺栓连接，柱翼缘厚度为 10mm，连接板厚度为8mm，材料Q235B，F=150kN，粗制螺栓为M22。
++ ++
N
N
N N/2
连接板受力变化图
N
N1 N2
N1 =N N2 =N-N/n×n1

钢结构连接计算公式总汇

钢结构连接计算公式总汇1：钢结构连接计算公式总汇本旨在提供钢结构连接计算公式的总汇，以便工程师在进行钢结构计算设计时能够准确、高效地进行连接设计。

以下是各类常用的钢结构连接计算公式详细细化。

1. 强度计算公式1.1 焊缝强度计算公式在焊缝连接设计中，可以使用以下强度计算公式：σ = k1 × k2 × k3 × α × A其中，σ为焊缝的强度；k1为材料强度的修正系数；k2为焊缝形状的修正系数；k3为焊缝质量的修正系数；α为焊缝强度的系数；A为焊缝的有效截面积。

1.2 螺栓强度计算公式在螺栓连接设计中，可以使用以下强度计算公式：σ = k1 × k2 × α × A其中，σ为螺栓的强度；k1为材料强度的修正系数；k2为螺栓形状的修正系数；α为螺栓强度的系数；A为螺栓的有效截面积。

2. 刚度计算公式2.1 焊缝刚度计算公式焊缝连接的刚度计算可以使用以下公式：k = k1 × k2 × k3 × α × E × I / L 其中，k为焊缝的刚度；k1为材料刚度的修正系数；k2为焊缝形状的修正系数；k3为焊缝质量的修正系数；α为焊缝刚度的系数；E为材料的弹性模量；I为焊缝截面惯性矩；L为焊缝的长度。

2.2 螺栓刚度计算公式螺栓连接的刚度计算可以使用以下公式：k = k1 × k2 × α × E × A / L其中，k为螺栓的刚度；k1为材料刚度的修正系数；k2为螺栓形状的修正系数；α为螺栓刚度的系数；E为材料的弹性模量；A为螺栓的截面积；L为螺栓的长度。

附件：1. 强度计算公式表格2. 刚度计算公式表格法律名词及注释：1. 材料强度的修正系数：根据不同材料的特性，经过实验和理论分析得出的修正系数，用于修正材料在实际工程中的强度。

2. 焊缝形状的修正系数：根据焊缝的形状特征，经过实验和理论分析得出的修正系数，用于修正焊缝在实际工程中的强度。

钢结构连接计算书(螺栓)

钢结构连接计算书一、连接件类别：普通螺栓。

二、普通螺栓连接计算：1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。

受剪承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm；n v──受剪面数目，取 n v = 2.000；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b=125.000 N/mm2；计算得：N v b = 2.000×3.1415×22.0002×125.000/4=95033.178 N；承压承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t=12.000 mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b=250.000 N/mm2；计算得：N c b = 22.000×12.000×250.000=66000.000 N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 66000.000 N；2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= 21.000 mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b=215.000 N/mm2；计算得：N t b = 3.1415×21.0002×215.000 / 4 = 74467.527 N；3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求：式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= 23.000 kN =23.000×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= 35.000 kN =35.000×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[(23.000×103/95033.178)2+(35.000×103/74467.527)2]1/2= 0.529 ≤ 1；N v = 23000.000 N ≤ N c b = 66000.000 N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。