高强度螺栓的基本介绍与计算

1、整理人：龚英明整理人：龚英明 2016.62016.610.9s10.9s扭剪型高强螺栓扭剪型高强螺栓10.9s10.9s大六角头高强螺栓大六角头高强螺栓i注意：本公司常用螺栓的适用场合详细信息请参考本公司注意：本公司常用螺栓的适用场合详细信息请参考本公司 新进工程人员增培训资料：第五章新进工程人员增培训资料：第五章 螺栓基础知识螺栓基础知识4、各类型下极限状态原则：摩擦型高强螺栓：在荷载设计值下，连接件之间产生相对滑移，作为其承载能力的极限状态。承压型连接高强螺栓：在荷载设计值下，螺栓或连接件达到最大承载能力，作为其承载能力极限状态；在荷载标准值下，连接件产生相对滑移，作为其正常的使用极限状

2、态。大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓、一个螺母、大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓、一个螺母、两个垫圈组成。两个垫圈组成。扭剪型高强螺栓有一个螺杆、一个螺母、一个垫扭剪型高强螺栓有一个螺杆、一个螺母、一个垫圈组成。圈组成。扭扭剪型高强螺栓剪型高强螺栓大大六角头高强螺栓六角头高强螺栓高强螺栓的材质：（高强螺栓的材质：（GB 1231）i注意：本公司使用的螺栓有日本和美国的，详细信息请参考本公司注意：本公司使用的螺栓有日本和美国的，详细信息请参考本公司 新进工程人员增培训资料：第五章新进工程人员增培训资料：第五章 螺栓基础知识螺栓基础知识注： 1在扭紧螺栓时扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的承拉能力，

3、 故对材料的屈服强度除以系统1.2； 2施工时为补偿预拉力的松弛要对螺栓超张拉5%10%， 故乘以系数0.9； 3材料抗力变异系统取0.9，由于心抗拉强度为准，再引进 一个附加安全系数0.9。螺栓规格 M12M16M20M22M24M27M30Ae84.3157245303353459561计算结果按5kN的倍数取整得螺栓设计预拉力P(kN) ：（GB50017 P77）螺栓的性能螺 栓 规 格等 级M12M14M16M20M22M24M27M308.8级45608012515017523028010.9级5575100155190225290355摩擦型承压型高强螺栓均适用连接处构件接触面的

4、处理方法构件的钢号Q235 Q345Q390Q420普通钢结构喷砂（丸）0.450.50.5喷砂（丸）后生赤锈0.450.50.5钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面0.30.350.4冷弯薄壁型钢结构喷砂（丸）0.4 0.45热轧钢材轧制表面清除浮锈0.3 0.35冷轧钢材轧制表面清除浮锈0.25注：1. 除锈方向应与受力方向垂直，砂轮打磨时，打磨范围不得小于螺栓孔4倍；2.当连接构件采用不同钢号时，值应按相应的较低值取用；3.采用其它方法处理时，其处理工艺及抗滑移系数值均应经试验确定。涂层类型钢材表面处理要求涂层厚度(m)抗滑移系数无机富锌漆60800.4有机富锌漆（环氧富锌漆）6080

5、0.35锌加底漆（ZINGA）801200.5防滑防锈硅酸锌漆801200.45聚氨酯富锌底漆或醇酸铁红底漆Sa260800.15注： 1.当设计要求使用其它涂层（热喷铝、镀锌等）时，其钢材表面处理要求 涂层厚度以及抗滑移系数均应经试验确定；2.当连接板材为Q235钢时，对于无机富锌漆涂层抗滑移系数u值取0.35；3.防滑防锈硅酸锌漆、锌加底漆（ZINGA）不应采用手涂刷的施工方法。延杆轴方向受拉时一个高强螺栓的受拉承载力按以下计算：PNbt8 .0同时承受剪力和螺栓杆轴方向的外拉力时，其承 载力应按下式计算： 抗拉承载力设计值： 同时 承受剪力与拉力的螺栓承载力设计值：注：式中的1.2为折减

6、系数。4.高强螺栓群的连接计算：钢结构设计深化及详图表达1）螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算：如图，当外力N 通过螺栓群形心时，假定各螺栓平均分担承受的剪力，则所需螺栓数n为：螺栓群受剪如下图，并列及错列配置的高强度螺栓，可假定在各内力方向均匀分担剪力：并列配置时:错列配置时:若m为偶数，则有：若m为奇数，则有：上式中，m为螺栓的列数，n为一列的螺栓数，NN为由轴心N产生的各螺栓分配的剪力，NV为剪力V产生的各螺栓分配的剪力。2）螺栓群在轴心力和剪力作用下的抗剪计算：在轴心力和剪力作用下的螺栓群受剪，（a）并列，（b）错列当轴心力和剪力同时作用时，则一个螺栓所分担的全剪力为NS，设计时要求：如图

7、，计算时假定被连接的构件是刚性的，在扭矩T的作用下，各螺栓绕螺栓群形心C旋转，各螺栓受力的大小与其至螺栓群形心的距离成正比，力的方向与其和螺栓群形心的连线相垂直。由扭矩引起的受力最大的1号螺栓在x、y轴方向的分剪力分别为：x1、y1：所验算螺栓（受力最大的1号螺栓）至螺栓群形心C的水平和竖直距离；xi、yi：第i个螺栓至螺栓群形心C的湮没水平和竖直距离。3）螺栓群在扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用下的剪力计算：以上各力对螺栓而言均为剪力，故受力最大的1号螺栓所承受的合力NS1，应满足下式要求：螺栓群受扭矩、剪力、轴心力弯矩作用下高强度螺栓抗拉计算如下图，高强度螺栓预拉力的作用，在弯矩M作用下，

8、被连接构件的接触面保持紧密贴合，可认为所有高强度螺栓绕螺栓群形心轴回转，故最上端螺栓应力应满足：m为螺栓排到的纵列数，本图中m=24）螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算：1 1）高高强强度度大六角大六角螺栓终螺栓终拧扭矩值拧扭矩值按下式按下式计算计算：5、高强度螺栓的扭力值：Tc终拧扭矩值（Nm）；1.05为衰减系数，预紧张力时适当的存在一定的过张力；K扭矩系数，由制造商提供或经过试验的方法获得， 实验方法参考GB/T 1231 4.4；Pc施工预拉力值（KN）,见下表；d螺栓公称直径（mm）。高高强度大六角头螺栓连接副初拧扭矩值强度大六角头螺栓连接副初拧扭矩值ToTo可按可按0.5Tc0.5Tc取值。取值。高高强度大六角头强度大六角头螺栓螺栓施工预拉力（施工预拉力（kNkN）：）：2 2）扭剪型扭剪型高高强强度螺栓度螺栓初初拧拧扭矩扭矩值值ToTo可按下式计算可按下式计算：To初拧扭矩值（Nm）；Pc施工预拉力标准值（KN）；d螺栓公称直径（mm）；高强度螺终拧用专用扳手进行，直至拧掉螺栓尾部的梅花头。对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强度螺栓，按大六角头高强度螺栓公式计算，扭矩系数取0.13。扭扭剪型剪型高高强强度螺栓度螺栓初初拧拧扭矩扭矩值值也可按下表直接使用也可按下表直接使用：高