普通螺栓连接计算
普通螺栓连接的计算最新实用版
b et
2 eb
t
n
N Ntb
③偏心拉力作用时
An——构件或连接板的净截面面积
(1)受剪螺栓的五种破坏形式
后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。
An——构件或连接板的净截面面积
栓杆被拉断，其部位多在被螺纹削弱的截面处。
前三种计算(设计)满足。
An——构件或连接板的净截面面积
① 单个受拉螺栓的承载力设计值
An——构件或连接板的净截面面积
前三种计算(设计)满足。
An——构件或连接板的净截面面积
① 单个受拉螺栓的承载力设计值
前三种计算(设计)满足。 An——构件或连接板的净截面面积
构件净截面
①单个受剪螺栓承载力设计值
An b n1d0 t
N1max
Fe' y1' myI ' 2
N
b t
③螺栓群受弯矩作用时
N1max
Fe' y1' myI ' 2
N
b t
二 普通螺栓连接的计算 1．受剪普通螺栓连接 (1)受剪螺栓的五种破坏形式 ①栓杆剪断 ②孔壁挤压坏 ③钢板拉断 ④端部钢板剪断 ⑤栓杆受弯破坏
后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度 不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。
前三种计算(设计)满足。
(2)、计算方法： ①单个受剪螺栓承载力设计值
N Ney 后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不1'会产生。
N 0 栓杆被拉断，其部位多在被螺纹削弱的截面处。
1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱin
普通螺栓和高强度螺栓连接的构件强度计算
式中： n s — — 所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓的数目；
n — — 在节点或拼接处，构件一侧连接的高强度螺栓数目；
An = ( b − n1d0 ) t
2 An 2 = 2e3 + ( n3 − 1) e12 + e2 − n3d 0 t
其中：
b — — 被连接构件的板宽；
n1 、n 2 、 n3 — — 分别是截面Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ、Ⅲ－Ⅲ上
的螺栓数目； d 0 — — 螺栓的孔径； t — — 被连接构件的板厚；
1并列布置时构件在截面ii处受力最大其净截面面积2错列布置时构件可能沿截面或锯齿形截面破坏此时净截面面积取按下列公式计算结果中之较小者
普通螺栓和高强度螺栓连接的构件强度计算
普通螺栓或承压型和受拉型高强度螺栓连接的轴心受拉构件，其连接处的强 度应按下式计算：
σ = N ≤ f An
其中： N — — 作用于构件的轴心拉力； An — — 构件净截面面积，可按下列情况确定： （1） 并列布置时，构件在截面 I-I 处受力最大，其净截面面积 为 An = ( b − n1d0 ) t ; （2） 错列布置时， 构件可能沿截面Ⅱ－Ⅱ或锯齿形截面Ⅲ－Ⅲ破 坏，此时净截面面积取按下列公式计算结果中之较小者：
e1 、 e3 — — 分别为在垂直作用力 N 方向的螺栓边距
和中距；
e2 — — 错列布置的螺栓列距。
图（钢结构节点连接手册 Ｐ３０） 摩擦型高强度螺栓连接的轴心受拉构件，其连接处的强度应按下列公式计算 n N N σ = 1 − 0.5 s ≤ f ；σ = ≤ f n An A
螺栓连接计算公式总结
螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式，其主要计算公式可以总结如下：1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接，如需要拆卸，则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。
一般可按下列公式计算：d ≤ D -（1~1. 5）S其中 d为螺栓直径；D为被连接件的孔径；S为配合安全系数，轻型为1.0~1.1，重型为1.1~1.2。
2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算：N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和（N）；Ψ为接头系数，由试验方法确定，一般可取0.6~0.7；Σmiu为各被连接件（钢板）的抗剪面积（对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi，其中mi为被连接件（钢板）的重量（kg），对精制螺栓则取miu=mi；d为螺栓直径（m）；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。
3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算：Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力（N）；d为螺栓直径（m）；Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力（N/㎡），一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。
4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算：Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力（N）；d为螺栓直径（m）；Pmax为预紧时所需的最小顶紧力（N）；Pmin为预紧时所需的最大顶紧力（N）；σs为螺栓材料的屈服极限（MPa）；σb为螺栓材料的强度极限（MPa）。
一般情况下取预紧应力的中间值。
要求装配后获得准确预紧力，最好使顶紧力小于或等于设计计算值。
根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。
普通螺栓连接的构造和计算
二、螺栓的排列
端距 中距 中距 边距 边距
A 并列
B 错列
螺栓的排列应满足： 受力要求 构造要求 施工要求
1）受力要求 任意方向的中距、边距和端距不能过小，以防 止钢板截面过度削弱而承载力不足； 对于受压构件，中距不能太大，以防止连接板 件发生鼓曲。
2）构造要求
螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合 不密，潮气侵入腐蚀钢材。 3）施工要求
拼接板强度验算:
N
0.5 N An f
c1 b1 c 3 c2
2 2’ b 2 2’
t1 t
N
对于2 2截面：An b1 m d 0 t 1 ;
2 2 对于2’2’ 截面：An 2c 4 m 1 c1 c 2 m d 0 t 1 ;
i 1 n 2 yi
b Nt
（四）普通螺栓拉、剪联合作用
1、两种破坏形式 螺杆受剪兼受拉破坏 孔壁承压破坏；
NV
e V V
M=Ve
2、拉剪相关曲线 “四分之一圆”
NV
b
1
b a
1 N t N tb
0
为防止螺杆受剪兼受拉破坏，应满足：
NV
Nv Nt 1 Nb Nb v t
☻M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为：
1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； 2）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处， 各螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。
‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大
1 2 3 4
M
刨平顶紧 承托(板)
M
N1 N2 y N3 y2 1 y N4 3 中和轴
钢结构第3章(螺栓连接计算)
e4
+
+ + +
+
+2 1 e2
+
+
+
+
6e1 e4
+
N
+
+
+
+
+
+
除对1-1截面 （绿线）验算外，还 N 应对2-2截面（粉红） 进行比较验算。因此， 在进行该连接的净截 面强度计算时，其中 Ani应取An1和An2中的 较小值。 2-2分红线总长： 扣除螺孔直径后：
1 + + + +2 1 e2 2 + + + + + + +
202
4
140 44kN
90 80 90
90 80 90
50 56 34
b 单个螺栓的最大承载能力：N max min N cb , N cb 36.6kN
b Nc d tfcb 20 6 305 36.6kN
（2）需要螺栓数目 n = 175/36.6=4.8个，取不少于5个。 螺栓布置按错列布置，布置图见上。 同时给出角钢的展开形状及螺栓孔布置，见右图
e4
+
+ + + + + + +
6e1 e4
+ + +
N
2e4 ( n2 1) e12 e2 2
2e4 (n2 1) e12 e2 2 n2 d 0
n2——粉红线截面上的螺孔数
普通螺栓长度计算
普通螺纹长度计算
普通螺母要求螺栓要伸出螺母2～3扣，即螺牙外露2～3丝。
普通螺螺纹长度计算公式为：L计=L1+△L，其中L1是连接板层总厚度（mm），△L是附加长度(mm），具体计算方法如下：附加长度△L的计算公式为：△L=m+2s+ip：
m——单个螺母的厚度（mm)；
s——垫片的厚度(mm)，若果是1平垫加1弹簧垫则2S是平垫加弹簧垫的厚度；
i——变量;当L1≤70mm时，i取值为2,当L1>70mm时为，i取值为3;
p——螺纹的螺距(mm)。
根据以上公式计算出螺栓的计算长度；
根据计算长度确定螺纹的实际长度——L实。
当L1≤70mm时，按螺栓长度以5mm为一个规格的规定，将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则，计算出实际长度L实；当L计>70mm 时，可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定，将其个位数按4舍5入的原则，计算出实际长度L实。
螺栓副个部件名称如下图1：
图1:螺栓副部件图
以图2为例计算螺杆长度，计算过程如下：
取连接板总层厚度L1=70mm；
螺母厚度m=10.8mm；
采用双平垫，垫片厚度S=2mm；
因L1=70mm所以i=2；
螺纹直径p=1.25mm；
带上公式△L=m+2s+ip可得△L=10.8+2×2+2×1.25=17.3mm
由L计=L1+△L
可得L计=70+17.3=87.3即L计70mm，将其个位数按4舍5入的原则，个位数是7，则按10mm的规格取入，L实=90mm。
其它情况按以上步骤带入相应参数进行计算即可。
图2：M12 螺杆长度计算。
螺栓连接实用计算公式
螺栓连接实用计算公式螺栓连接是一种常见的机械连接方式，通常用于连接两个或多个零件。
在工程设计和计算中，我们需要根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数，以保证连接的可靠性和安全性。
本文将介绍一些常用的螺栓连接计算公式，以帮助读者更好地理解和应用。
一、螺栓拉力计算公式在螺栓连接中，螺栓的拉力是一个重要的参数。
拉力的大小决定了螺栓的紧固程度，直接影响连接的可靠性。
根据受力分析原理，我们可以使用以下公式计算螺栓的拉力：拉力（F）= 力矩（M）/ 杠杆臂（L）其中，力矩是指施加在螺栓上的力与螺栓中心轴线的垂直距离的乘积，杠杆臂则是指螺栓直径的一半。
通过测量力矩和杠杆臂的数值，我们可以计算出螺栓的拉力大小。
二、螺栓预紧力计算公式螺栓的预紧力是指在紧固过程中施加在螺栓上的力。
预紧力的大小直接影响螺栓连接的紧固程度和稳定性。
根据预紧力的计算公式，我们可以得到以下关系：预紧力（Fp）= 螺栓材料的屈服强度（σy）× 螺栓截面的面积（A）其中，螺栓材料的屈服强度是指螺栓材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界应力值，螺栓截面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的屈服强度和螺栓截面的面积，我们可以计算出螺栓的预紧力大小。
三、螺栓的剪切强度计算公式在螺栓连接中，除了拉力外，螺栓还要承受剪切力。
螺栓的剪切强度是指螺栓在剪切过程中能够承受的最大应力值。
根据剪切强度的计算公式，我们可以得到以下关系：剪切强度（τ）= 螺栓材料的抗剪强度（σs）× 螺栓剖面的面积（A）其中，螺栓材料的抗剪强度是指螺栓材料在剪切过程中能够承受的最大应力值，螺栓剖面的面积则是指螺栓剖面的有效面积。
通过测量螺栓材料的抗剪强度和螺栓剖面的面积，我们可以计算出螺栓的剪切强度大小。
螺栓连接的实用计算公式涉及到螺栓的拉力、预紧力和剪切强度等参数的计算。
根据这些公式，我们可以根据实际情况来确定螺栓连接的尺寸和参数，以保证连接的可靠性和安全性。
普通螺栓连接的构造与计算-2022年学习资料
N-1平-A-B-支托-NM-NN NM-图4-25拉力螺栓群计算-W-Nnin-y-∑W-a当Nin-≥ ，则表示该排螺栓受拉，螺栓群绕形心轴旋转，-受拉力最大的螺栓要求满足：-N:三N-为
b当Wn<0时，螺栓群绕该排受压螺栓旋转，受拉力最大的-螺栓要求满足：-aM+Ney:三g-∑片-式中：螺栓到受压排螺栓处的距离；-一N到受压排螺栓处的距离。-4剪、拉螺栓群计算（剪力由螺栓抗剪承受，无抗剪块=-2-s1及N,≤Wg-式中：n—螺栓数；-V—剪力；-Nar计算同上述Yx。
7为折减系数，与构件节，点一端沿受力方向连接长度1有关，当-1,1d,≤l5时，7=10；当15<1d,≤ 时7=1.1-，；-1,1d。>60时，7=0.7。-250a-b净截面强度验算：-V-≤f-式中：f一连 板材料设计强度，-A-A。—节点板净截面积。-C当螺栓并列布置时，-N-纹处有效直径；-抗拉承载力：的以盟-抗拉强度设计值。-3同时承受剪力和杆轴方向 力的螺栓-式中：N,、N-每个普通螺栓-si-所承受的剪力、拉力；-y,≤w-WWW—每个普通螺栓-抗剪、 拉和承压-2.螺栓群的计算-承载力设计值。-1剪力螺栓群受力通过形心时的计算-a所需螺栓数目-3=-2W8 []—一个螺栓抗剪承载力设计值。
4、螺栓的工作性能-按受力性能分为：剪力螺栓和拉力螺栓。剪力螺栓靠孔壁承-压、螺杆抗剪传力，拉力螺栓靠螺栓 拉，有时普通螺栓同-时受剪、受拉。-5、剪力螺栓受力情况-NNNM:N2N帖N4-NN N2 N NaNa Na-图4-21剪力螺栓受力情况
剪力螺栓受力后，当外力不大时，由构件间的摩擦力来传递外-力。当外力增大超过极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺 开-始接触构件的孔壁而受剪，孔壁则受压。-当连接处于弹性阶段，螺栓群中的各螺栓受力不等，两端大，-中间小； 外力继续增大，达到塑性阶段时，各螺栓承担的荷-载逐渐接近，最后趋于相等直到破坏。-6、螺栓破坏形式-1剪力 栓-2拉力螺栓-a螺栓剪断-一般表现为拉断。-b钢板孔壁挤压破坏-c钢板由于螺孔削弱而净截面拉断-d钢板因 孔端距或螺孔中距太小而剪坏-螺杆因太长或螺孔大于螺杆直径而产生弯、剪破坏-f螺栓双剪破坏
普通螺栓计算连接的构造和计算
普通螺栓计算连接的构造和计算1. 引言普通螺栓连接是一种常用的连接方式，在工程设计中起到了重要的作用。
本文将介绍普通螺栓连接的构造和计算方法，帮助读者了解和掌握该连接方式的设计与计算。
2. 普通螺栓连接的构造普通螺栓连接主要由螺栓、螺母和垫圈组成。
螺栓是连接件的主要承载元件，通常为六角头，螺纹部分用来与螺母进行配合。
螺母用于固定螺栓，提供连接件的预紧力。
垫圈则常常被用来均匀分散载荷和防止连接件被损坏。
普通螺栓连接的构造简单，易于安装和拆卸，适用于一些需要经常拆卸的场合。
在一些受力较大的连接中，如机械设备的重要连接、钢结构连接等，普通螺栓连接也是常用的一种方式。
3. 普通螺栓连接的计算普通螺栓连接的计算主要包括两个方面：预紧力计算和连接件受力计算。
3.1 预紧力计算预紧力是指通过旋紧螺母，使螺栓对连接部件产生一种预应力，以增加连接的紧固力。
预紧力的计算需要考虑以下因素：•连接部件的材料和强度等级•螺栓和螺母的强度等级•摩擦系数•连接部件的冲击负荷和振动载荷通过计算和实际经验，确定适宜的预紧力，以确保连接的可靠性和安全性。
3.2 连接件受力计算连接件的受力计算主要考虑以下几个因素：•轴向力：螺栓所承受的轴向载荷是连接件受力的最主要因素，需要根据实际工况计算。
•剪切力：螺栓受到的剪切力与实际载荷和螺纹摩擦力有关，在计算过程中需要考虑这些因素。
•弯曲力：连接件在受到偏心、弯曲和倾斜等力矩作用时，产生的弯曲力也需要被考虑在内。
通过综合考虑以上因素，可以对连接件进行受力分析和计算，以确定合适的螺栓尺寸和材料，保证连接的可靠性和安全性。
4. 总结本文介绍了普通螺栓连接的构造和计算方法。
普通螺栓连接由螺栓、螺母和垫圈组成，适用于许多工程设计中的连接需求。
在设计过程中，需要对预紧力和连接件受力进行计算，以确保连接的可靠性和安全性。
实际操作中，还需要考虑到材料的选用、摩擦系数以及工况等因素。
通过合理的设计和计算，可以达到合适的连接效果。
钢结构连接计算书(螺栓)
钢结构连接计算书(螺栓)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1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 = mm；n v──受剪面数目，取 n v = ；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b= N/mm2；计算得：N v b = ×××4= 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 = mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t= mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b= N/mm2；计算得：N c b = ××= N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 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= mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b= N/mm2；计算得：N t b = ×× / 4 = 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= kN =×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= kN =×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[×103/2+×103/2]1/2 = ≤ 1；N v = N ≤ N c b = N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。
3-7 普通螺栓连接计算
T 1x
=
T ⋅ r1
xi2 + ∑ yi ∑
i =1 i =1
n
n
y1 ⋅ = 2 r 1
T ⋅ y1
n i =1
xi2 + ∑ yi2 ∑
i =1
n
(3 − 43)
N1T N1yT
T
N =
T 1y
T ⋅ r1
n n i =1 i =1
xi2 + ∑ yi ∑
x1 ⋅ = 2 r 1
T ⋅ x1 xi2 + ∑ yi2 ∑
N N N L= = = r1 r2 r3 rn
T 1 T 2 T 3 T Nn
( 3 − 39 )
由式3-39得: 由式3 39得
T T T N1 N1 N1 T T T N2 = L ⋅ r2；N 3 = ⋅ r3； N n = ⋅ rn r1 r1 r1
(3 − 40)
将式3--40代入式 代入式3--38得: 将式 代入式 得
N Q Nt = + 2 2
(3 − 50)
B、 在构造上可以通过加强连接件刚度的方法，来 、 在构造上可以通过加强连接件刚度的方法， 减小甚至消除杠杆作用引起的撬力， 设加劲肋。 减小甚至消除杠杆作用引起的撬力，如设加劲肋。
(三）普通螺栓群受轴心拉力
一般假定每个螺栓均匀受力，因此， 一般假定每个螺栓均匀受力，因此，连接所需 的螺栓数为： 的螺栓数为：
N
T 1x
y1 T ⋅ y1 = n ⋅ = n r1 2 2 ∑ yi ∑ yi
i =1 i =1
T ⋅ r1
(3 − 46)
T V b N1 = ( N1 x )2 + ( N1 )2 ≤ Nmin
普通螺栓连接长度计算方法
普通螺栓连接长度计算方法
嘿，朋友们！今天咱就来讲讲普通螺栓连接长度计算方法，这可太重要啦！
比如说，你想想看，一座大桥的建造，那得靠多少螺栓把各个部分紧紧连接在一起啊！要是螺栓连接长度没算对，那后果简直不堪设想，这可不是开玩笑的呀！咱可不能让大桥摇摇晃晃的不是？所以啊，学会这个计算方法真的超级关键！
计算普通螺栓连接长度，首先咱得搞清楚几个关键因素。
就像你要做一道美味的菜，得知道需要哪些食材一样。
螺栓的直径就像是菜里的盐，不能太多也不能太少，不然味道就不对啦。
还有连接的板厚，这就好像菜的分量，得搭配好才行呢。
咱来举个例子啊，假如你要组装一个架子，用了比较厚的板子，那螺栓长度是不是就得长一些才能穿透板子并且牢牢固定住呀？这就跟你挑衣服一样，得选合身的嘛。
然后呢，还有一些其他因素也不能忽视哦。
比如螺栓的材质啦，不同材质的强度可不一样呢。
这就好比不同品牌的汽车，性能各有不同。
有人可能会说：“哎呀，这么麻烦呀！”嘿，别嫌麻烦呀，这可是为了保证安全和质量呢！要是稀里糊涂地弄，最后出了问题，那可就糟糕啦！
其实呀，只要你认真去理解，这个计算方法并不难。
就像解一道有趣的谜题一样，当你解开了，会特别有成就感呢！
所以啊，大家一定要重视普通螺栓连接长度的计算，别小瞧了它，这可是关系到很多大工程、小物件稳固的关键呀！掌握了它，你就能像个厉害的工程师一样，把一切都连接得稳稳当当的！。
普通螺栓连接的构造和计算
1、轴心力作用 假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数：
对于摩擦型连接：
n N N
N
N
b v
注意：n为一侧的螺栓数量。
高强度螺栓群轴心力作用下,为了防止板件被拉断尚
应进行板件的净截面验算.
主板的危险截面为1-1截面。 根据试验结果，孔前传力系数 可取0.5，即第一排高强度螺
1
N
b1
t1t
N
b
栓所分担的内力，已有50%在
60d0时，折减系数β=0.7。
2.在扭矩作用下的抗剪计算
计算假定：①被连接构件是绝对刚性的， 螺栓则是弹性的；②各螺栓都绕螺栓群 的形心O旋转，其受力大小与到螺栓群 形心的距离成正比，方向与螺栓到形心 的连线相垂直 。
根据假定知每个螺栓受力是不同的，将螺 栓排列好后找出受力最大的螺栓，验算 螺栓的强度。公式7-36、7-37。
• 受剪极限状态：螺栓杆被剪断或孔壁承压破坏。 • 破坏形式：五种见图7-66。其中对螺栓杆被剪
断、孔壁挤压以及板被拉断，要进行计算。钢 板剪断和螺栓杆弯曲通过构造要求来保证。
• 计算公式：
抗剪承载力设计值：
N
b v
nv
d
4
2
f
b v
承压承载力设计值 ：
N
b c
d
tf
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b c
抗拉螺栓
• 受力过程：外力趋向于将被连接构件拉开， 而使螺栓受拉，最后螺栓杆会被拉断。
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
一、螺栓排列和构造要求
1. 直径：M12~M24（2的倍数）；M24~M48 （3的倍数） ；M48~M80 （4的倍数） ； M80~100 （5的倍数）
普通螺栓连接的性能和计算
第24页/共32页
解：(1)分析螺栓群受力，把偏心力F向形心简化，则螺栓 群受力为
剪力： V＝120kN 扭矩： T＝120X500＝60000kN•mm 均对螺栓产生剪力。
(2)计算单栓承载力设计值 单栓抗剪承载力设计值：
NVb
nV
d 2
4
fVb
1 20 2 130 10 3
4
40.8KN
图3-7-15 例3-7-1普通螺栓盖板连接设计
21
第22页/共32页
解：单栓抗剪承载力设计值：
NVb
nV
d 2
4
fVb
2
20 2 4
130
81681
.4N
81.7KN
单栓的承压承载力设计值为：
N
b c
d
tfcb
20
14
305
85400
.0N
85.4KN
Nb V m in
81 .7 KN
板件一侧所需螺栓数：
由于确定撬力比较复杂，为了简化计算，规定普通螺栓抗拉强 度设计值只取为螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍，以考虑这 一不利的影响。这相当于考虑了撬力Q＝0.25N，一般来说， 只要翼缘板厚度满足构造要求、且螺栓间距不要过大，这样的 简化处理是可靠的。
单个抗拉螺栓的承载力设计值为：
Ntb
Ae ftb
de2
yi2 4 80 2 160 2 1.28 105 mm 2
(xi2 yi2 ) 5.28 105 mm 2
25
第26页/共32页
26
N1Tx
Ty1 xi2
yi2
60000 160 5.28 105
18.2KN
普通螺栓连接的强度计算 课件
WelcomeBienvenueWillkommenBenvenuto Bienvenida 환영tervetuloawelkom 欢迎常州工学院普通螺栓连接的强度计算王宇豪11成型一班什么是职业素养12CONTENTS目录受拉松螺栓连接的强度计算受拉紧螺栓连接的强度计算[]σπσ≤=421d F→装配时不预紧→螺栓不受力→工作时受轴向载荷F][41σπFd ≥——验算用——设计用1、只受预紧力的紧螺栓连接受载荷形式—拧紧后:轴向拉伸(工作拉力F 0)—拧紧过程中:轴向拉伸F 0、扭矩T 1失效形式—螺栓拉断(拉、扭综合作用)设计准则—保证螺栓拉伸强度强度条件：σ e ≤[σ]→复合应力T1F 0F 04210d F πσ=σπϕλτ5.0162)(31201≈+==d d tg F W T v T →第四强度理论拉应力(F 0)→στσσ3.1322≈+=e []σπσ≤=43.121d Fe 强度条件:考虑扭剪应力σe －当量应力扭剪应力(T 1)→ 1.3401F d ⨯≥设计式:•当连接承受较大的横向载荷F 时，由于要求F 0≥F ／f （f =0.2），即F 0≥5F ，因而需要大幅度地增加螺栓直径。
为减小螺栓直径的增加，可采用减载措施。
说明第六节螺纹连接的强度计算3FDD p 螺栓预紧力F 0后，在工作拉力F 的作用下，螺栓的总拉力F 2= ?F F F +=12[]σπσ≤=4/3.1212ca d F F C C C F F m b b 02++=这时螺栓的总拉力为：为使工作载荷作用后，连接结合面间有残余预紧力F 1存在，要求螺栓连接的预紧力F 0为：F C C C F F m b m 10++=静强度条件：式中F 1为残余预紧力，为保证连接的紧密性，应使F 1 ＞0，一般根据连接的性质确定F 1的大小。
式中：m b b C C C +为螺栓的相对刚度，其取值范围为0~1。
详细分析疲劳强度校核2．受轴向载荷的紧螺栓连接螺栓连接类别松螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接强度准则轴向静载荷：轴向动载荷：普通螺栓——松螺栓连接-只受轴向工作载荷（无预紧）紧螺栓连接-1、只受预紧力2、受预紧力和轴向载荷螺栓连接强度计算小结[]σπσ≤=4/21d F []σπσ≤=210ca 43.1d F []σπσ≤=4/3.1212ca d F []a a d F σπσ≤+=21m b b 2C C C。
第29讲普通螺栓连接计算解读
c3 c2
§2.普通螺栓连接计算
6. 普通螺栓受拉连接计算 （1）普通螺栓受拉的工作性能 螺栓受拉时，一般是通过与螺杆垂直的板件 传递，即螺杆并非轴心受拉，当连 接板件 发生变形时，螺栓有被撬开的趋势（杠杆作 用），使螺杆中的拉力增加（撬力Q）并产 生弯曲现象。连接件刚度越小撬力越大。 试验证明影响撬力的因素较多，其大小难以 确定，规范将螺栓的抗拉强度设计值降低 20％来考虑撬力的影响， 取ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗拉强度设值）。 在构造上可以通过加强连接件的刚度的方法， 来减小杠杆作用引起的撬力，如设加劲肋， 可以减小甚至消除撬力的影响。
受力特点
经济性能
抗剪抗拉均好
价格高
抗剪差、抗拉好
价格经济
用途
构件精度很高的结构（机械结 构）；在钢结构中很少采用
沿螺栓杆轴受拉的连接；次要的抗 剪连接；安装的临时固定
A级用于d≤24，且L≤ 10d或L≤150mm的螺栓；B级包括d＞24或L＞ 10d或 L ＞150mm的螺栓。d为公称直径，L为螺杆公称长度。
受拉螺栓的撬力
加劲肋
翼缘加强的措施
§2.普通螺栓连接计算
（2）单个普通螺栓受拉承载力 假定拉应力在螺栓螺纹处截面上均匀分布， 则一个拉力螺栓的承载力设计值：
N tb Ae f t b
b
d e2
4
f tb
dn de dm d
连接一侧所需螺栓数为：
N n b N min
§2.普通螺栓连接计算
（2）板件强度验算
1 1’
t1 t N c1 b
t1 N
1 2
t
N
b1 1 2
b
N
c4
螺栓采用并列排列时
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显然，T 作用下‘1’号螺栓所 受剪力最大（r1最大）。 由力的平衡条件得：
r1
1 N1 x T
x
N1 T N1yT
T T T T T N r N r N r 3 38 ) 1 1 2 2 n n (
由假定‘(2)’得
T N N N N n r r r r 1 2 3 n T 1 T 2 T 3
(33 6 )
l1——受力方向连接的长度
N N
l1 N N
N l1 l1
N
2、普通螺栓群受偏心力作用 e V F
1
N1
V
y
V T ★ V 作用下每个螺栓受力：
V 1
r1
1 N T 1x N1T
x
T
V N n
N1yT
★ T 作用下连接按弹性设计，其假定为： （1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2）T 作用下连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力 与其至形心距离成正比，方向与 ri 垂直。
a
b
N
N/2 N/2
a
b
N
＊抗剪螺栓计算极限状态的确定： （a）普通螺栓连接，以4点作为承载力的极限。 （b）摩擦型高强度螺栓连接，以1点………… （c）承压型…………………，以4点…………
普通螺栓和承压型高强度螺栓 抗剪连接的破坏形式
有四种可能的破坏形式
①栓杆被剪断； ②板件被挤压破坏； ③构件净截面被拉断破坏； ④构件端部被冲剪破坏；
T 1 x i 1 i 1
T 2 V 2 b N ( N ) ( N ) N 1 1 x 1 min
( 3 46 )
( 3 47 )
（3）螺栓群受扭矩、剪力、轴力共同作用
y y
1
T 1 N 1x T
N N 1x
r1
T O N V
N 1y
x P
O
r1
N 1y
V
N1
1） 将荷载向螺栓群形心简化； 2）分析每一种力作用下螺栓 的受力情况； 3） 确定受力最不利螺栓； 4） 计算该螺栓的受力。
当l1>15d0(d0为孔径)时，由试验可得连接的抗剪强度折
减系数η与l1/d0的关系曲线。
当 15 d0 l1 60 d0时 ： l1 1 .1 150 d0 (335 )
长连接螺栓的内力分布
平均值
当 l 1 60 d 0时 ：
0 .7
故，连接一侧所需螺栓个数：
N n b N m in
将N1T沿坐标轴分解得:
T r 1
r1
1 N1xT
x
(343 )
N1T N1yT
T
x T x 1 1 N n n n n 2 2 r 2 2 1 x y x y i i i i
T 1y i 1 i 1 i 1 i 1
T r 1
(344 )
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
T r T r 1 1 N n n n 2 2 2 r x y i i i
T 1 i 1 i 1 i 1
( 3 42 )
y
y1 T y1 N n n n n r 2 2 2 2 1 x y x y i i i i
T 1x i 1 i 1 i 1 i 1t1 t1 Nhomakorabeat2
N
Σt 取 2t1和 t2中较小者
抗剪螺栓的单栓承载力
取决于螺栓杆受剪和孔壁承压
抗剪承载力： 承压承载力：
2 p d b b N n f v v
4
v
( 3 32 )
N d t f
b c b c
mi nv c
( 3 33 )
b b b 一个抗剪螺栓的承载力： N min N ， N( 3 34 )
设计方法
对后一种破坏形式，规范是通过采取 构造措施的方法来防止的。即要求：
端距
a d0 1 2
对前三种破坏形式，通过计算来防止。
净截面抗拉
N f An
（二）单个抗剪普通螺栓的承载力
一个螺栓抗剪承载力
N/2
N
nv
b v
nv
pd
4
2
N
N/2
f
b v
d
f vb
——剪切面数； ——螺栓直径； ——螺栓抗剪设计强度。
( 3 39 )
由式3-39得:
T T T N N N T T T 1 1 1 N r ； N r ； N r 3 40 ) 2 2 3 3 n n ( r r r 1 1 1
将式3--40代入式3--38得:
T T n N N 2 2 2 2 1 T 1r r r r ( 3 41 ) 1 2 n i r r 1 1 1 i
剪切面数目nv
N N N/2 N/2 N
单剪： n 1 v
N/3 N/3 N/3
双剪： n 2 v
N/2 N/2
四剪： n 4 v
一个螺栓的承压承载力
N d t f
b c
b c
d
t ——同一受力方向承压构件的较小总厚度；
f c ——螺栓承压设计强度。
b
N 2 N 2
d ——栓杆直径；
x
N
V 1y
T y N 2 1 2 x y i i
T 1 x
N
T 1y
T x 1
2
V n
2
N
N 1x
N n
xi yi
N T2 V T2 b N ( N N ) ( N N ) N 1 1 x 1 x 1 y 1 y min
普通螺栓连接计 算
3.7.1 普通螺栓抗剪连接 （一）抗剪连接的工作性能
对图示连接做抗剪试验, 可a、b 两点相对位移δ 和作用力N的关系 曲线:
（a）摩擦传力的弹性阶段(0~1段) （b）相对滑移阶段（1～2） （c）栓杆直接传力的弹性阶段 （2～3） （d）弹塑性阶段 （3～ ） N N
N/2 N/2
（三）普通螺栓群抗剪连接计算 1、普通螺栓群受轴心力作用 栓群在轴力作用下，各个 螺栓的内力沿栓群长度方 N 向不均，两端大,中间小。
l1 N/2 N/2
设计时，当l1≤15d0（d0为孔 径）时，假定N有各螺栓均 担： 所以，连接所需螺栓数为：
平均值 螺栓的内力分布
n
N N
b m in
T 2 1 x
b N ( N ) N N N 3 45 ) 1 min ( T 1 y
2 V 1
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可如下简化计算：
令:xi =0，则N1yT=0
T r T y 1 y 1 N n n 1 2 r 2 1 y y i i