附墙架螺栓的拉力计算(4.5米)
SC200/200W
施工升降机附墙螺栓计算
一、附墙架作用于建筑物上力F 的计算
附墙架设计：附墙架采用Ⅱ型，两联接点间距1500mm ，架体中心到加固墙面最大距离4500mm,附墙架用4条M20穿墙螺栓与建筑物相连，垂直距离米。
如图：
一、附墙架作用于建筑物上力F 计算：
附墙架作用于建筑物上的力F ＝05
.2B 60L ×× 式中B 为附墙宽度，L 为导架中心与墙面间的垂直距离
1、SC200/200W 升降机， L=4500, B=1500；所以
F=05.25001605004??＝ kN 2、M20螺栓的截面积
A=πd 2/4 （mm 2）
=×4=235（mm 2）
二、螺栓承载力验算
根椐螺栓受力方式，需对M20螺栓进行抗剪连接验算及抗拉连接验算。以下仅对SC200/200W 电梯进行验算。
1.根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中所示，
普通螺栓的受剪承载力设计值公式：
N b
v =b v v f d n 4
2
π =4294.1714.312??×320×10-3=(KN) 螺栓上承受的剪力：
N V =4F =4
80.87＜N b v =(KN) 故M20螺栓的抗剪承载力可以满足安装使用要求。
2.根椐《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中所示，
普通螺栓的受拉承载力设计值公式：
N b t =b t f d 42
π=32
104004294.1714.3-???=(KN)
螺栓上承受的拉力：
480.874==F N t =(KN)＜b t N =(KN)
故螺栓的抗拉承载力满足要求。
联接螺栓强度计算方法
联接螺栓的强度计算方法
一．连接螺栓的选用及预紧力： 1、已知条件： 螺栓的s＝730MPa 螺栓的拧紧力矩T= 2、拧紧力矩： 为了增强螺纹连接的刚性、防松能力及防止受载螺栓的滑动，装配时需要预紧。 其拧紧扳手力矩T用于克服螺纹副的阻力矩T1及螺母与被连接件支撑面间的摩 擦力矩T2。装配时可用力矩扳手法控制力矩。 公式：T=T1+T2=K* F* d 拧紧扳手力矩T= 其中K为拧紧力矩系数， F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 其中K为拧紧力矩系数， F为预紧力N d为螺纹公称直径mm 摩擦表面状态K值 有润滑无润滑 精加工表面 一般工表面 表面氧化 镀锌 粗加工表面- 取K＝，则预紧力 F＝T/*10*10-3＝17500N 3、承受预紧力螺栓的强度计算： 螺栓公称应力截面面积As（mm）=58mm2 外螺纹小径d1=8.38mm 外螺纹中径d2=9.03mm
计算直径d3＝8.16mm 螺纹原始三角形高度h=1.29mm 螺纹原始三角形根部厚度b=1.12mm 紧螺栓连接装配时，螺母需要拧紧，在拧紧力矩的作用下，螺栓除受预紧力F0的拉伸而产生拉伸应力外，还受螺纹摩擦力矩T1的扭转而产生扭切应力，使螺栓处于拉伸和扭转的复合应力状态下。 螺栓的最大拉伸应力σ1(MPa)。 1s F A σ= =17500N/58*10-6m 2=302MPa 剪切应力： =1σ=151 MPa 根据第四强度理论，螺栓在预紧状态下的计算应力: =*302= MPa 强度条件： =≤*=584 预紧力的确定原则： 拧紧后螺纹连接件的预紧应力不得超过其材料的屈服极限s σ的80%。 4、 倾覆力矩 倾覆力矩 M 作用在连接接合面的一个对称面内，底板在承受倾覆力矩之前，螺栓已拧紧并承受预紧力F 0。作用在底板两侧的合力矩与倾覆力矩M 平衡。 已知条件：电机及支架总重W1=190Kg ，叶轮组总重W2=36Kg ，假定机壳固定， () 2031 tan 2 16 v T d F T W d ?ρτπ += = 1.31ca σσ≈[] 02 11.34F ca d σσ π =≤
螺栓抗拉承载力计算
螺栓抗拉承载力计算 首先，纠正一下，楼主的问题应当是：螺栓抗拉承载力计算。 简单说，强度是单位面积的承载力，是一个指标。 公式： 承载力＝强度x 面积； 螺栓有螺纹，M24螺栓横截面面积不是24直径的圆面积，而是353平方毫米，称之为有效面积. 普通螺栓C级（4.6和4.8级）抗拉强度是170N/平方毫米。 那么承载力就是：170x353＝60010N. 换算一下，1吨相当于1000KG，相当于10000N，那么M24螺栓也就是可以承受约6吨的拉力。 螺栓有效面积可以从五金手册或钢结构手册查，强度指标可以从相关钢结构手册或规范查。当然这些也可以从网上查. 焊缝的抗拉强度计算公式比较简单 许用应力乘焊接接头系数在乘焊缝面积除以总面积,这就是平均焊接抗拉强度 抗拉强度与伸长率计算 公称直径为$7.0mm，其最大拉伸力为22。4KN，其断后标距为76.10mm，计算它的抗拉强度与身长率~！] 抗拉强度=拉力值/实际横截面面积 伸长率=（断后标距-标距）/标距*100% 抗拉强度Rm=22.4/(3.14*3.5*3.5)*10000=713.38MPa,修约后=715MPa 延伸A=（76.1-70）/70=8.71% ,修约后=8.5% 修约规则＜0.25 约为0 ≥0.75约为1 ≥0.25且小于0.75约为0.5 请问抗拉强度和屈服强度有什么区别？ 抗拉强度： 当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值（b点对应值）称为强度极限或抗拉强度
螺栓预紧力的计算
1螺栓的预紧力可按下式计算： P0—预紧力 P0＝σ0×As As＝π×ds^2/4 ds—螺纹部分危险剖面的计算直径 2ds＝（d2＋d3）/2 d3= d1－H/6 H—螺纹牙的公称工作高度 σ0 ＝（0.5～0.7）σs σs—螺栓材料的屈服极限kgf/mm^2 （与强度等级相关，材质决定） 2 也可查表： 螺栓性能等级的含义 2007年11月23日星期五 14:29 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是： 1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.6； 3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到： 1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级； 2、螺栓材质的屈强比值为0.9； 3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级 螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。 强度等级所谓8.8级和10.9级
是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa 8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2 一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的， X*100=此螺栓的抗拉强度， X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度 （因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）
膨胀螺栓拉拔力计算
膨胀螺栓拉拔力计算 ?干挂石材支座反力计算? 本工程主室内干挂石材支座采用镀锌M12膨胀螺栓固定，选取支座反力最不利处进行计算，若此处满足，则所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求： ? 根据支座受力，现采用4个M12膨胀螺栓。? 单个支座的受荷面积为1500mm×1000mm，干挂石材自重取?kN/m2，室内风荷载 为?kN/m2? 支座反力为：? 风荷载产生的拉力：?N?=××=?kN?? 自重产生的剪力：???V=××=?KN? 弯距：M=Ve=*=﹒m? .?镀锌M12膨胀螺栓拉拔力计算：? N拔=2β?(N/2+M/Z)/n?? 式中：N拔:单个螺栓承载能力设计值；???? N:?拉力设计值（N）；?????? ?M:?弯距设计值（）； 上下两排螺栓中距(mm)；? ??n:?每排螺栓个数；? β:承载能力调整系数,每处4个时取、6个时取、8个时取；? ?N拔=2β?[N/8+(M/Z)/n]???????? =2××[×103/2+×106/100)/2]?? =?kN? 即单个M12膨胀螺栓抗拉承载能力设计值为. ?室内吊顶支座反力计算? 本工程室内吊顶支座采用M8膨胀螺栓固定，选取支座反力最不利处进行计算，若此处满足，则所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求：
计算简图??(圆表示支座，数字为节点号) 根据支座受力，现采用4个M8膨胀螺栓。 根据计算软件3D3S的计算，最大支座反力为：? 自重产生的拉力：?N?=?kN?? .?M8膨胀螺栓拉拔力计算：? N拔=2β?(N/2+M/Z)/n?? 式中：N拔:单个螺栓承载能力设计值；???? N:?拉力设计值（N）；??????? M:?弯距设计值（）；??????? Z:上下两排螺栓中距(mm)；? n:?每排螺栓个数；? β:承载能力调整系数,每处4个时取、6个时取、8个时取；?? N拔=2β?(M/Z)/n???????? =2×××103/2)/2?? =?kN? 即单个M8膨胀螺栓抗拉承载能力设计值为.
M螺栓计算
经计算在8级风力下单位屏所受的风压为： w s =1.4×0.91=1.274kN/m 2 预埋螺栓应力计算 （1）柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2其中：h 为隔音屏障高度； l 为隔音屏障一单元长度； c 为受拉区的螺栓力臂长度。 计算结果 M s =0.5×1.274×3.62×2.5=20.639kN?m F=20.639/0.6/2=17.199KN 1）、抗剪验算：查规范可知，6.8级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度b c f =140MPa ，螺栓承压连接板为1.4cm 厚钢板，钢材为Q235钢，承压强度设计值a 305f b c MP =，则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值： KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83.7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中：b v N -------承压型高强螺栓剪力设计值； b c N -------连接钢板承压强度设计值； t--------连接钢板厚度； P --------摩擦型高强螺栓预拉力值， KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===； e A ------------M24螺栓有效面积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力KN F KN N 1735.49v b v =>=，符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算： b t N ------高强度螺栓拉力设计值 ψ-------高强度螺栓直径对承载力的影响系数，当螺栓直径小于30mm 时，取1.0， 当螺栓直径大于30mm 时，取0.93， e A ------M24螺栓有效面积=352.5mm2，螺栓有效直径=21.19mm b t f -----抗拉强度设计值，按0.8倍屈服值取480Mpa ； 单个螺栓受拉承载力设计值：KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2＝7mm;弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算： 式中，X M -----最大弯矩，Mx=Fy*L=34*103 *0.007=0.238KN ·m ； X γ-----截面塑性发展系数，查表可知：X γ=1.2 W------按受压确定的抵抗矩，333 m m 95.93432 2.21*14.332d ===πW ； 则 MPa MPa W M A F 480973.233133.21284.2195 .934*2.1238000 5.3527700x x ≤=+=+=+γ，满足要求。 F V ------液压爬模受力螺栓设计荷载，经计算受力螺栓满足要求。
机械设计螺栓计算题
1. 用于紧联接的一个M16普通螺栓，小径d 1=14.376mm, 预紧力F ˊ=20000N,轴向工作载荷F =10000N,螺栓刚度C b =1 ×106N/mm,被联接件刚度C m =4×106N/mm,螺栓材料的许用应力[σ]=150N/mm 2; （1）计算螺栓所受的总拉力F （2）校核螺栓工作时的强度。 1. 解 （1） 2.010)41(1016 6 =?+?=+m b b C C C =20000+0.2×10000=22000N ………………（5分） (2) () 2210 376.144220003.143.1??==ππ σd F ca =176.2N/mm 2>[]σ ………………（5分） 2.图c 所示为一托架，20kN 的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃，试计算: 1) 该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′ 至少应大于多少？（接合面的抗弯剖面模量W=12.71×106mm 3）（7分） 2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F ′′ 要保证6956N ， 计算该螺栓所需预紧力F ′ 、所受的总拉力F 0。（3分） （1）、螺栓组联接受力分析：将托架受力 情况分解成下图所示的受轴向载荷Q 和受倾覆力矩M 的两种基本螺栓组连接情况分别考虑。 （2）计算受力最大螺栓的工作载荷F ：（1分） Q 使每个螺栓所受的轴向载荷均等，为:)(50004 200001N Z Q F === 倾覆力矩M 使左侧两个螺栓工作拉力减小；使右侧两个螺栓工作拉力增加，值为：)(41.65935.22745.22710626412 max 2N l Ml F i i =???==∑= 显然，轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为： (3)根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力F ’：
螺栓组受力分析与计算汇总
螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置
3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。
化学螺栓抗拉力设计值计算
小北路商务办公楼幕墙工程后置支座化学锚栓抗拔力设计值 中山盛兴股份有限公司 2010年8月
1 基本参数 1.1 幕墙所在地区 广州地区； 1.2 地面粗糙度分类等级 本工程按C 类地形考虑。 1.3 抗震设防 根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008版)，广州地区地震基本烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.1g ，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：αmax =0.08； 2 幕墙承受荷载计算 本工程绝大部分幕墙支座均使用预埋件，裙楼部分位置幕墙采用后置支座，后置支座受力最大部位为观光电梯外肋式玻璃。 2.1 风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： w k =βgz μz μs1w 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中： w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z ：计算点标高：38.55m ； βgz ：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m 按5m 计算)： βgz =K(1+2μf ) 其中K 为地面粗糙度调整系数，μf 为脉动系数 C 类场地： βgz =0.85×(1+2μf ) 其中：μf =0.734(Z/10)-0.22 对于C 类地形，38.55m 高度处瞬时风压的阵风系数： βgz =0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.7773 μz ：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： C 类场地： μz =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m 时，取Z=400m ，当Z<15m 时，取Z=15m ； 对于C 类地形，38.55m 高度处风压高度变化系数： μz =0.616×(Z/10)0.44=1.1154 μs1：局部风压体型系数； 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1： 一、外表面 1.正压区 按表7.3.1采用；
螺栓受力计算
螺栓受力（变载荷）计算 说明：按照《机械设计》（第四版）计算 1 螺栓受力计算 螺栓的工作载荷N z F F Q 10254 10410,0F 21=?=== 剩余预紧力 N N F F 5.153710255.15.12"=?== 螺栓最大拉力 "202F F F +==1025+1537.5=2562.5N 相对刚度系数(金属之间) c=0.2～0.3 预紧力 202'25.0F F F -==1,875-0.25×750=1,687.5N 螺栓拉力变化幅度 N F F F a 75.8432 05.687,12102=-=-= 2 计算螺栓应力幅 螺栓直径 d=16 螺栓几何尺寸 =1d 10.106 =2d 10.863 p=1.75, H=0.866p=1.5155mm 螺栓危险截面面积 2221c 2541mm .76)6 H 106.10(4)6H d (4A =-=-=ππ 螺栓应力幅 065MPa .112541 .7675.843A F c a a ===σ 3 确定许用应力 螺栓性能等级8.8级 640M P a ,800M P a s b ==σσ 螺栓疲劳极限 256MPa 32.0b 1==-σσ （ 8.8级螺栓取0.4～0.45，保守计算取0.32） 极限应力幅度 24M P a .742568 .46.1187.0k k k 1u m alim =???==-σεσσ ε为尺寸系数 d=12，取0.87；m k 螺纹制造工艺系数，车制m k =1； u k 螺纹牙受力不均系数，受拉u k =1.5～1.6； σk 螺纹应力集中系数，8.8级螺栓取4.8
螺栓组受力分析与计算
一．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。
扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。
螺栓强度计算.
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。 当外力垂直于螺杆时，该螺栓为剪力螺栓。当外力平行于螺杆时，该螺栓为拉力螺栓。 (1)受剪螺栓的工作性能 精制螺栓受剪力作用后，螺杆与孔壁接触产生挤压力，同时螺杆本身承受剪切力。粗制螺栓则因孔径大，开始受力时螺杆与孔壁并不接触，待外力超过构件间的摩擦力(很小)而产生滑移后，螺杆才与孔壁接触。螺栓连接受力后的工作性能与钢材(或焊缝)相似，经过弹性工作阶段，屈服阶段，强化阶段而后进人破坏阶段。精制螺栓(或高强度螺栓)的这几个阶段比较明显，粗制螺栓的这几个阶段则不明显。 受剪螺栓连接破坏时可能出现五种破坏形式： 1)螺杆剪断； 2)孔壁挤压(或称承压)破坏； 3)钢板被拉断； 4)钢板端部或孔与孔间的钢板被剪坏； 5)螺栓杆弯曲破坏。 这五种破坏形式，无论哪一种先出现，整个连接就破坏了。所以设计时应控制不出现任何一种破坏形式。通常对前面三种可能出现的破坏情况，通过计算来防止，而后两种情况则用构造限制加以保证。对孔与孔间或孔与板端的钢板剪坏，是用限制孔与孔间或孔与板端的最小距离防止。对于螺栓杆弯曲损坏则用限制桥叠厚度不超过l≤5d(d为螺栓直径)来防止。 所以，螺栓连接的计算固然重要，构造要求和螺栓排列也同样重要。都是防止螺栓连
一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法
一、螺栓的分类 普通螺栓一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。高强螺栓一般为8.8级和10.9级，其中10.9级居多。 二、高强度螺栓的概念 根据高强度螺栓的性能等级分为：8.8级和10.9级。其中8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。M20螺栓8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。公称屈服强度σs=640 ，最小屈服强度σs=660。 （另外一种解释：小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为0.8；10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为0.9。） 抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降
低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。 三、计算方法 钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。 F=σs*A， 其中F为拉力（许用载荷），σs为材料抗拉强度，A为有效面积，有效面积为螺栓有效长度上直径最小处的横截面积。 M20的有效直径为Φ17，M20的有效横截面积为227mm^2 。 8.8级M20最小抗拉强度σb=830MPa F=830*227=188410N=188.41KN 所以M20螺栓8.8性能等级最小抗拉力为188.41KN。
螺栓承载力计算
铝合金型材的强度设计值：幕墙铝型材的材料性能分项系数K2=Υm==，门窗铝型材的材料性能分项系数K2=Υm==。铝型材的抗拉、抗压强度设计值均按其条件屈服强度标准值σ除以幕墙或门窗型材的材料性能分项系数Υw求得，抗剪强度设计值是抗拉压强度设计值的倍，但抗挤压强度设计值《规范》以前没有规定，本次修订的征求意见稿欲参照《钢结构设计规范》的端面承压强度设计值，规定铝型材的局部承压强度设计值按其抗拉强度标准值σb的倍计算 承载力主要由自攻螺栓孔边铝材的承压强度而定。 幕墙铝型材的材料性能分项系数K2=Υm==，门窗铝型材的材料性能分项系数K2=Υm==。铝型材的抗拉、抗压强度设计值均按其条件屈服强度标准值σ除以幕墙或门窗型材的材料性能分项系数Υw求得 承载力主要由自攻螺栓孔边铝材的承压强度而定。 永久荷载标准值 铝板厚2mm 自重G1=γ*t=*3*= KN/m2 连接钢带板厚3mm 自重G2=γ*t=*3*= KN/m2 风荷载标准值 幕墙：Wk1=βgz*μs*μz*W0=***= KN/m2 式中：βgz—阵风系数，计算标高147m、C 类地区取 μs—体型系数，取结构表面最大的吸力μs= μz—风压高度系数，标高147m 处、C 类地区取 W0—基本风压，北京市W0= KN/m2 风荷载垂直于板表面
地震作用（八度设防） 铝板：qek1=βe*αmax*G1=5**= KN/m23 荷载组合 承载力极限状态 工况1. 自重+风吸力+地震 q =*Wk+**Se=*+*= KN/m2 风荷载垂直于板表面，一个膨胀螺栓受力面积A1=B*H=*= m2 连接钢带板面积A2=B*H=*= m2 一个膨胀螺栓受最大拉力 Nsd=q*A=**1000=538 N 一个膨胀螺栓受最大剪力 Vsd=*(G1*A1+G2*A2)=**+**1000*= N 3. 膨胀螺栓固定计算 计算方法 锚栓破坏有两种型式： 1. 钢材失效 2. 混凝土失效
螺栓强度计算
螺栓强度计算
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第三章 螺纹联接(含螺旋传动） ３-1 基础知识 一、螺纹的主要参数 现以圆柱普通螺纹的外螺纹为例说明螺纹的主要几何参数，见图3-1，主要有： 1)大径d ——螺纹的最大直径,即与螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径，在标准中定为公称直径。 2）小径1d ——螺纹的最小直径,即与螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。 ３)中径2d ——通过螺纹轴向界面内牙型上的沟槽和突起宽度相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径,2d ≈ 11 ()2 d d +。 中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 ４）线数n ——螺纹的螺旋线数目。常用的联接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或三线螺纹。为了便于制造，一般用线数n ≤４。 ５)螺距P ——螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。 ６)导程S ——螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹S ＝P ，多线螺纹S ＝nP 。 ７）螺纹升角λ——螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。在螺纹的不同直径处,螺纹升角各不相同。通常按螺纹中径2d 处计算,即 22 arctan arctan S nP d d λππ== (3-1) 8)牙型角α——螺纹轴向截面内,螺纹牙型两侧边的夹角。螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角称为牙侧角,对称牙型的牙侧角β＝α/2。 ９）螺纹接触高度h ——内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。 二、螺纹联接的类型 螺纹联接的主要类型有： 图
螺栓拧紧力计算
钢结构安装中，钢柱脚采用钢垫板作支承是一种常见的做法。一般当设计未给出时，钢垫板面积即由施工单位自行计算。《钢结构工程施工及验收规范》GB50205―95规定，钢垫板面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下细石混凝土二次浇灌前柱底承受的荷载和地脚螺栓（锚栓）的紧固拉力计算确定。实际施工中，有些施工单位计算钢垫板面积沿用了设备基础上支承设备垫铁面积计算方法：A＝C（Q1＋Q2）／R A―垫铁面积（mm2）； C―安全系数（1.5~3）； Q1―由于构件重量加在该垫铁组上的负荷（N）； Q2―由于地脚螺栓拧紧（可采用地脚螺栓的许可抗拉强度进行计算）后所分布在垫铁组上的压力（N）； R―基础或地坪混凝土的单位面积抗压强度。 实际计算发现，当钢柱重量较大、地脚螺栓直径较大数量较多时计算出的钢垫面积较大，带来施工不便（垫板面积越大对基础表面平整度要求越高）。 例如：某钢结构机械装配厂房，柱重约54t，加上屋架、托架、吊车梁及其制动系统、柱间支撑等，每柱加在垫铁组上的负荷约950kN。每柱8根直径80mm、16Mn钢地脚螺栓，共52根钢柱，基础混凝土标号C25，则： 取C＝2 Q1＝9.50×105N
Q2＝8×44.44×100×180N R＝12.5Mpa取混凝土轴心抗压强度（fc） 则A＝1.18×106mm2 若每基础8组垫铁，则每组面积 1.47×105mm2，垫铁可制成370mm×400mm；若每基础16组垫铁，垫铁可制成370mm×200mm。 从以上计算中可以看出，此工程中对垫铁面积影响最大的是Q2。那么地脚螺栓拧紧后所分布在垫铁组上的压力是否能达到以上计算所得到的数值呢？ 我们可作以下计算，参照高强螺栓施工扭矩计算公式： Tc＝K×Pc×d Tc―施工扭矩（N?m）； K―扭矩系数平均值； Pc―此处为螺栓拧紧后所分布在垫铁组上的压力，也即Q2； d―螺杆直径（mm）； 其中，Tc：按3~4人用2m扳手，可取Tc＝500×4×2N?m K：尚无此种螺栓扭矩系数试验数据，但考虑到地脚螺栓制造精度、保存方法等因素，且此螺栓为切削法制造，早期国内试用高强螺栓时曾采用切削法制造高强螺栓，其扭矩系数仅可达到0.2，估计此地脚螺栓扭矩系数大于0.2，计算中取0.15，偏于安全。 则：Q2＝8×Tc／（K×d）＝2.67×106N Q2值不足原算法一半。
螺纹受力计算
一、矩形螺纹（牙型角α=0） 螺纹副中，螺母所受到的轴向载荷Q 是沿螺纹各圈分布的，为便于分析，用集中载荷Q 代替，并设Q 作用于中径d 2圆周的一点上。这样，当螺母相对于螺杆等速旋转时，可看作为一滑块(螺母)沿着以螺纹中径d 2展开，斜度为螺纹升角l 的斜面上等速滑动。 匀速拧紧螺母时，相当于以水平力推力F 推动滑块沿斜面等速向上滑动。设法向反力为N ，则摩擦力为f N ，f 为摩擦系数，ρ 为摩擦角，ρ = arctan f 。由于滑块沿斜面上升时，摩擦力向下，故总反力R 与Q 的的夹角为λ+ρ 。由力的平衡条件可知，R 、F 和Q 三力组成力封闭三角形，由图可得： Q ψ d F 使滑块等速运动所需要的水平力 等速上升： Ft=Qtan(ф+ρ) 等速上升所需力矩： T= Ftd 2/2= Qtan(ф+ρ)d 2/2 等速下降： Ft=Qtan(ф—ρ) 等速下降所需力矩： T= Ftd 2/2= Qtan(ф—ρ)d 2/2 二、非矩形螺纹 螺纹的牙型角α≠0时的螺纹为非矩形螺纹。非矩形螺纹的螺杆和螺母相对转动时，可看成楔形滑块沿楔形斜面移动； 平面时法向反力N=Q; 平面时摩擦力F f =fN =fQ; 楔形面时法向反力N /=Q/cosβ；楔形面摩擦力F f ! =f N / =fQ/ cosβ; 令f / =f/ cosβ称当量摩擦系数。F f ! =f /Q；楔形面和矩形螺纹的摩擦力相比，与当量摩擦系数对应的摩擦角称为当量摩擦角，用ρV 表示。拧紧螺母时所需的水平推力及转矩：由于矩形螺纹与非矩形螺纹的运动关系相同，将ρV 代替ρ后可得： 使滑块等速运动所需要的水平力
膨胀螺栓拉拔力计算
膨胀螺栓拉拔试验计算书 苏州承志装饰有限公司
二0一一年五月
支座处膨胀螺栓拉拔力计算 1.1干挂石材支座反力计算 本工程主室内干挂石材支座采用镀锌M12膨胀螺栓固定，选取支座反力最不利处进行计算，若此处满足，贝U所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求: 根据支座受力，现采用4个M12膨胀螺栓。 单个支座的受荷面积为1500m材1000mm干挂石材自重取0.5 kN/m 2，室内风荷载为0.5 kN/m2 支座反力为： 风荷载产生的拉力：N =0.5 X 1.5 X 1.0=0.75 kN 自重产生的剪力：V=0.5 X 1.5 X 1.0=0.75 KN 弯距：M Ve 0.75 0.12 0.090 kN m 1.2.镀锌M12膨胀螺栓拉拔力计算： N 拔=2B?(N/2+M/Z )/n 式中：N拔:单个螺栓承载能力设计值; N:拉力设计值（N）; M:弯距设计值（N.mr） Z:上下两排螺栓中距（mm）； n:每排螺栓个数； 支座反力图
B :承载能力调整系数,每处4个时取1.25、6个时取1.30、个时取1.32 ; N 拔=2 B? [N/8+(M/Z)/n] =2X 1.25 X [(0.75 X 103/2+(0.090 X 106/100)/2] =1.594 kN 即单个M12膨胀螺栓抗拉承载能力设计值为1.594kN. 2.1室内吊顶支座反力计算 本工程室内吊顶支座采用M8膨胀螺栓固定，选取支座反力最不利处进行计算，若此处满足，则所有相同位置采用此膨胀螺栓均能满足要求： 计算简图（圆表示支座，数字为节点号） 根据支座受力，现采用4个M8膨胀螺栓 根据计算软件3D3S的计算，最大支座反力为： 自重产生的拉力：N =1.163 kN