螺纹连接计算 (附Excel计算)

螺纹连接计算

目录

起重机设计规范（箱形梁计算） (2)

附1：螺栓的承载力 (2)

㈠连接螺栓的抗剪承载力 (2)

㈡螺栓连接的抗拉承载力 (3)

㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力 (4)

附2：螺栓群计算 (4)

㈠螺栓群轴心受剪 (4)

㈡螺栓群偏心受剪 (4)

㈢螺栓群在弯矩作用下受拉 (5)

㈣螺栓群偏心受拉 (5)

㈤螺栓群受拉力、弯矩和剪力共同作用 (5)

㈥螺栓连接计算公式 (5)

附3：螺旋螺纹连接（支撑） (5)

㈠三角螺纹 (5)

㈡梯形螺纹 (13)

㈢螺旋调节压杆稳定性 (14)

附4 螺纹连接计算表格.xls (15)

附5 PSB、螺栓(杆)、销联接.xlsx (15)

起重机设计规范（箱形梁计算）

强度计算

对于7.0/s ≥b σσ的高强度钢材，基本许用应力[]σ计算：[]n

b s 35.05.0σσσ+= （28）

剪应力许用应力[]τ计算：[][]3

στ= （29）

端面承压许用应力[]d c σ计算：

[][]σσ4.1c =d

（30）

局部压应力

[]σσ≤=tc

P m （31）

复合应力

[]στσσσσ≤+-+2223m m （32）

两个方向的正应力

[]στσσσσ≤+-+222x 3xy y x y （33）

验算焊缝复合应力

[]h 222x 2στσσσσ≤+-+xy y x y （37）

稳定性计算

受弯构件的整体稳定性 H 型钢或焊接工字钢

⑴、载荷作用在受压翼缘上时，729.10345

2351323513s

==≤σb

l ；

⑵、载荷作用在受拉翼缘上时，506.16345

2350223502s

==≤σb

l ；

⑶、跨中受压翼缘右侧向支承时，205.13345

2351623516s

==≤σb

l 。

附1：螺栓的承载力

㈠连接螺栓的抗剪承载力

⒈普通螺栓的抗剪承载力

⑴按抗剪

—螺栓的许用剪应力

—][—螺栓杆直径；

—；

2，双剪单剪1—剪切面数，单剪—））

27-2-2（]

[4

][j j 2

ττπd n n n d n N v v v v

v ===

螺杆n

σ..SP

80～60][j =τ，被连接构件][81]

[σσ.c =

⑵按承压

]

[81][—孔壁的许用应力，—][—螺栓杆直径；

—度；—承压构件的较小总厚

—））28-2-2（][][c c c σσσσ.=⋅=∑∑c d t t d N

⒉摩擦型高强螺栓的抗剪承载力

22

1、341、481n ，安全系数、、—安全系数，载荷组合—n —螺栓的有效截面

——屈服点，—70预拉力—单个螺栓的预紧力，—；0.55)Q345(0.35～，0.45)Q235(0.30～—摩擦系数，——传力的摩擦面数；

—））

29-2-2（][][sl sl m j m ...C B A A ;A .P P Z n

P

Z N l l v =⋅==

σσμτμ

表 3-2-8 摩擦系数μ值

连接处构件接触面的处理方法 构件材料

Q235 Q345及以上

喷砂（喷砂后生赤锈）

0.45 0.55 喷砂（或酸洗）后涂无机富锌漆 0.35 0.40

钢丝刷清理浮锈或未处理的干净轧制表面

0.30

0.35

表 3-2-9 单个高强螺栓的预拉力P

螺栓 等级

抗拉

强度

σb (N/mm 2

)

屈服点

σsl

(N/mm 2

) 螺栓有效截面积A1(mm 2

) 157 192 245 303 353 459 561

694 817 976 螺栓公称直径(mm) M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 单个高强螺栓的预拉力P （kN ） 8.8S ≥800 ≥600 70 86 110 135 158 205 250 310

366 437 10.9S ≥1000 ≥900 99 120 155 190 223 290 354 437 515 615 12.9S ≥1200 ≥1080

110

145

185

229 267 347 424

525

618

738

取各档中的最小值。，其中70表中预拉力值sl sl σσl A .P ⋅=

㈡螺栓连接的抗拉承载力

⒈普通螺栓的抗拉承载力

—螺栓的许用剪力—][—螺纹内径；—）30-2-2（][4

][l l 2

1t σσπd d N =

⒉摩擦型高强度螺栓的抗拉承载力

;

330）570-170（时，3当;150）260-260（时，3当有关：

和螺栓直径与连接板总厚度—载荷分配系数，——安全系数；

—n —螺栓有效截面积；

—服点；

—高强度螺栓钢材的屈—）

13-2-2（100020][1sl 1sl t .d L/..L/d .d L/..L/d d L A n A .N +=<+=≥≤

ββββσβ

σ ㈢剪力和拉力共同作用下螺栓的承载力

⒈普通螺栓的抗拉承载力

拉许用载荷力。—单个螺栓的抗剪和抗—][、][和拉力；

—单个螺栓承受的剪力—、）

32-2-2（1][][v 2

2

v t t v t t v N N N N N N N N =⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ （2-2-32）

孔壁承压的计算公式：

载力—螺栓孔壁承压许用承—][，][c c N N N v ≤ （2-2-33）

⒉摩擦型高强度螺栓的抗拉承载力 n

N P Z N v t

m 251-（][.μ=

（2-2-34）

同时要求外拉力N t 不应大于0.7P 。

附2：螺栓群计算

㈠螺栓群轴心受剪

⒈短接头，当连接长度l 1≤15d 0时为短接头 螺栓数：]

[v z N N

n =

（2-2-35） ⒉长接头，当连接长度l1>5d0时为长接头 螺栓数：]

[v z N N

n η=

（2-2-36）

折减系数：70150-

110

1

..≥=d l η （2-2-37） ㈡螺栓群偏心受剪

螺栓强度：()]

[v 2

1y 1211N N N N F T Tx ≤++=N （2-2-41） y 1≥3x 1时,取x 1=0，N 1Tx =0：][v 22

211N n F y y T i ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛⋅=∑N （2-2-42）

计算式对普通螺栓和高强度螺栓都适用。