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。
应注意到，Q2值采用地脚螺栓许可抗拉强度进行计算时，一般不必考虑风荷载的影响。因为螺栓拧紧所分布在垫铁组上压力与风荷载产生的垫铁组所受压力，只考虑两者中大的即可。当采用地脚螺栓许可抗拉强度进行计算时，螺栓拧紧所分布在垫铁上的压力必然大。但当用扭矩系数进行计算时，可能出现风荷载所造成压力大于拧紧产生的压力的情况。
此例经偏于安全的适当简化，风荷载造成每组垫铁上的压力（以8组垫铁计）＜600kN（计算过程省略）＜Q2，加之安装过程较短且通常选择无大风时进行，故一般均可不考虑风荷载的影响。
另外，原公式未考虑混凝土受局压的有利影响，此处加以考虑。混凝土局部受压时的强度提高系数：β＝√Ab／A1
同时，Q1、Q2应乘以1.2的荷载效应分项系数，则
A＝1.2C（Q1＋Q2）／fc
A＝2×1.2×（9.50×105＋2.67×106）N／（1.732×12.5MPa）＝4.01×105mm2
每组垫铁面积（分8组）5.02×104mm2，可取垫铁八组，根据局部受压面积与计算底面积同心对称的原则进行验算，如图：此例中C＞2b即可。实际计算中应根据垫铁摆放位置等具体情况，先假定计算底面积与局部受压面积比值（此例取3），计算出垫铁面积和尺寸后，根据所计算底面积和局部受压面积比值进行验算。如不能满足同心对称的原则（即相邻垫铁计算底面积重叠），则应根据计算结果减少计算底面积与受压面积比值重新计算。此例经验算满
足同心对称原则。
原计算方法需钢板24t，重新计算后需钢板8.3t。
综上所述，钢垫板面积公式可采用下式：
A＝1.2C（Q1＋Q2）／fc
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），构件重量包括安装中绑或焊在构件上的装备（梯子等）及施工人员重量。
Q＝Kd／nT
n―螺栓数目；
T―施工扭矩（N?m）；
K―扭矩系数平均值（可取0.15）；
d―螺杆直径（mm）；
β＝√Ab／A1
β―混凝土局部受压时的强度提高系数；
A1―混凝土局部受压面积；
Ab―局部受压时的计算面积；
fc―混凝土轴心抗压强度设计值。
实际应用中可根据具体情况选取安全系数。在某装配厂厂房设计过程中，我们修改了施工单位所提出的垫铁面积，减少了施工难度并节约10万余元。影响。
经计算在8级风力下单位屏所受的风压为： w s =×=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 =×××=?m F=2= N 1）、抗剪验算：查规范可知，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 A N 35.49140*5.352f *b v e b v === 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 b t e t N A f ψ= 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，当螺栓直径大于30mm 时，取， e A ------ M24螺栓有效面积= mm2，螺栓有效直径= mm b t f ----- 抗拉强度设计值，按倍屈服值取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： b X t X M F f A W γ+≤ 式中，X M ----- 最大弯矩，Mx=Fy*L=34*103 *=·m ； X γ----- 截面塑性发展系数，查表可知：X γ= W------ 按受压确定的抵抗矩，33 3 m m 95.93432 2.21*14.332d ===πW ； 则 MPa MPa W M A F 480973.233133.21284.2195 .934*2.12380005.3527700x 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。
螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)
公制螺栓扭紧力矩 Q/STB 范围：本标准适用于机械性能级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其 ★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。 套管螺母紧固力矩 Q/STB B07833-1998 材料 HPb63-3Y2 直通式压注油杯 Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1） 紧固力矩：。
安全阀 Q/STB B07029-1998（ 螺纹R1/8） 紧固力矩：。 通气塞 Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4） 紧固力矩：。 螺塞 Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距，12-36螺距） 螺栓（排气） Q/STB B07060-1998（M12*） 紧固力矩：。 软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998 软管（锥形密封） Q/STB B07123-1998 （接头部螺母拧紧力矩）
螺母（球头式管接头用） Q/STB B07201-1998 拧紧力矩：材料：（Q235） 管接头螺母 Q/STB B07202-1998 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1）
铰接螺栓 Q/STB B07206-1998 拧紧力矩（Q235） 球头式端直通接头 Q/STB B07211-1998拧紧力矩（Q235 HPb 60-1 ） 表中拧紧力矩适用于钢制接头
管接头 Q/STB B07212-1998 紧固力矩（区分代号为5、7的件材料Q235） 套管螺母 Q/STB B07221-1998 拧紧力矩（材料Q235） 管接头 Q/STB B07230-1998 拧入紧固力矩（Q235） 弯头（带座） Q/STB B07235-1998 、 B07236-1998拧紧力矩
M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩（操作者参考） 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)
公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000 范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。 ★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。
套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998 材料HPb63-3Y2 直通式压注油杯Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1）紧固力矩：0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STB B07029-1998（螺纹R1/8） 紧固力矩：2.9-4.9Nm。 通气塞Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4） 紧固力矩：2.94-5.88Nm。 螺塞Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距1.25，12-36螺距1.5） 螺栓（排气）Q/STB B07060-1998（M12*1.5） 紧固力矩：58.8-78.4N.m。 软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998
软管（锥形密封）Q/STB B07123-1998 （接头部螺母拧紧力矩） 螺母（球头式管接头用）Q/STB B07201-1998 拧紧力矩：N.m 材料：（Q235） 管接头螺母Q/STB B07202-1998 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1）
铰接螺栓Q/STB B07206-1998 拧紧力矩（Q235） 球头式端直通接头Q/STB B07211-1998 拧紧力矩（Q235 HPb 60-1 ） 表中拧紧力矩适用于钢制接头 管接头Q/STB B07212-1998 紧固力矩（区分代号为5、7的件材料Q235）
螺栓拧紧力矩标准 篇一：螺栓拧紧力矩标准-全 螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 公制螺栓扭紧力矩 Q/STB 12.521.5-2000 范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的 扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。 ★对于图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。套管螺母紧固力矩Q/STBB07833-1998 材料 HPb63-3Y2 直通式压注油杯 Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、 M10*1） 紧固力矩：0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STBB07029-1998（螺纹R1/8） 紧固力矩：2.9-4.9Nm。 通气塞 Q/STBB07030-1998 （螺纹R1/4）紧固力矩：2.94-5.88Nm。 螺塞 Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距1.25，12-36螺距1.5）
螺栓（排气） Q/STB B07060-1998（M12*1.5）紧固力矩：58.8-78.4N.m。软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998 软管（锥形密封） Q/STB B07123-1998（接头部螺母拧紧力矩） 螺母（球头式管接头用） Q/STBB07201-1998 拧紧力矩：N.m 材料：（Q235） 管接头螺母 Q/STBB07202-1998 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1） 铰接螺栓 Q/STB B07206-1998 拧紧力矩（Q235） 球头式端直通接头 Q/STB B07211-1998 拧紧力矩（Q235 HPb 60-1 ） 表中拧紧力矩适用于钢制接头 管接头 Q/STB B07212-1998 篇二：螺栓拧紧力矩标准及计算详解 螺栓拧紧力矩标准及计算详解 螺栓拧紧力矩是选定螺栓类型、式样的重要依据。对于标准的螺栓，有固定的螺栓拧紧力矩范围的，可以根据此范围来选定螺栓。下面，世界泵阀网为大家汇总螺栓拧紧力矩标准及计算详解，以供学习参考。 一般来说，螺钉的抗拉、抗剪强度是一定的，实际使用时应根据具体连接应力推算拧紧力，然后选择合适规格的螺钉螺栓。螺栓拧紧力矩计算T=KFd
第三章连接返回 §3-6 高强度螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求 一、高强度螺栓连接的工作性能 1、高强度螺栓的抗剪性能 由图中可以看出，由于高强度螺栓连接有较大的预拉力，从而使被连板叠中有很大的预压力，当连接受剪时，主要依靠摩擦力传力的高强度螺栓连接的抗剪承载力可达到1点。通过1点后，连接产生了滑解，当栓杆与孔壁接触后，连接又可继续承载直到破坏。如果连接的承载力只用到1点，即为高强度螺栓摩擦型连接；如果连接的承载力用到4点，即为高强度螺栓承压型连接。 2、高强度螺栓的抗拉性能 高强度螺栓在承受外拉力前，螺杆中已有很高的预拉力P，板层之间则有压力C，而P与C维持平衡（图）。当对螺栓施加外拉力N t，则栓杆在板层之间的压力未完全消失前被拉长，此时螺杆中拉力增量为ΔP，同时把压紧的板件拉松，使压力C减少ΔC（图）。 计算表明，当加于螺杆上的外拉力N t为预拉力P的80%时，螺杆内的拉力增加很少，因此可认为此时螺杆的预拉力基本不变。同时由实验得知，当外加拉力大于螺杆的预拉力时，卸荷后螺杆中的预拉力会变小，即发生松弛现象。 但当外加拉力小于螺杆预拉力的80%时，即无松弛现象发生。也就是说，被连接板件接触面间仍能保持一定的压紧力，可以假定整个板面始终处于紧密接触状态。但上述取值没有考虑杠杆作用而引起的撬力影响。实际上这种杠杆作用存在于所有螺栓的抗拉连接中。研究表明，当外拉力N t≤时，不出现撬力，如图所示，撬力Q大约在N t达到时开始出现，起初增加缓慢，以后逐渐加快，到临近破坏时因螺栓开始屈服而又有所下降。 由于撬力Q的存在，外拉力的极限值由N u下降到N'u。因此，如果在设计中不计算撬力Q，应使N≤；或者增大T形连接件翼缘板的刚度。分析表明，当翼缘板的厚度t1不小于2倍螺栓直径时，螺栓中可完全不产生撬力。实际上很难满足这一条件，可采用图所示的加劲肋代替。 在直接承受动力荷载的结构中，由于高强度螺栓连接受拉时的疲劳强度较低，每个高强度螺栓的外拉力不宜超过。 当需考虑撬力影响时，外拉力还得降低。 二、高强度螺栓连接的构造要求
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 螺栓拧紧力矩标准 M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩（操作者参考） 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)
未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 公制螺栓扭紧力矩Q/STB 12.521.5-2000 范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。
★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。 套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998 材料HPb63-3Y2 直通式压注油杯Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1） 紧固力矩：0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STB B07029-1998（螺纹R1/8）
紧固力矩：2.9-4.9Nm。 通气塞Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4） 紧固力矩：2.94-5.88Nm。 螺塞Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距1.25，12-36螺距1.5） 螺栓（排气）Q/STB B07060-1998（M12*1.5） 紧固力矩：58.8-78.4N.m。 软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998 软管（锥形密封）Q/STB B07123-1998 （接头部螺母拧紧力矩）
螺母（球头式管接头用）Q/STB B07201-1998 拧紧力矩：N.m 材料：（Q235） 管接头螺母Q/STB B07202-1998 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1）
螺栓预紧力对照表 (2011-09-16 11:44:07) 转载▼ 标签： 杂谈 8.8级螺栓 螺纹规格预紧力 (KN) 有润滑表面扭矩 (KNm）无润滑表面扭矩（KNm）精加工表 面 一般加工表 面 表面氧化表 面 镀锌表 面 干燥粗加工表 面 精加工表 面 一般加工表 面 表面氧化表 面 镀锌表 面 干燥粗加工表 面 M20 101.5 0.3 0.4 0.6 0.5 / 0.3 0.6 0.7 0.6 0.8 M22 126.0 0.4 0.5 0.8 0.7 / 0.5 0.8 0.9 0.9 1.1 M24 146.4 0.5 0.7 1.0 0.9 / 0.6 1.0 1.2 1.1 1.4
M27 190.9 0.7 1.0 1.4 1.3 / 0.9 1.4 1.7 1.6 2.0 M30 233.0 1.0 1.4 2.0 1.8 / 1.2 1.9 2.3 2.2 2.7 M33 288.3 1.3 1.9 2.7 2.4 / 1.6 2.6 3.2 2.9 3.7 M36 339.5 1.7 2.4 3.4 3.1 / 2.1 3.3 4.1 3.8 4.8 M39 405.6 2.2 3.1 4.4 4.0 / 2.7 4.3 5.3 4.9 6.3 M42 465.9 2.7 3.8 5.5 4.9 / 3.3 5.3 6.6 6.0 7.7 M45 543.3 3.4 4.8 6.8 6.2 / 4.1 6.7 8.2 7.5 9.6 M48 612.8 4.1 5.8 8.2 7.4 / 4.9 8.0 9.9 9.1 11.5 M52 730.9 5.3 7.4 10.6 9.6 / 6.4 10.4 12.8 11.7 14.9 M56 844.5 6.6 9.3 13.2 11.9 / 7.9 12.9 15.9 14.6 18.5 M60 982.6 8.3 11.6 16.5 14.9 / 9.9 16.1 19.8 18.2 23.1 M64 1112.8 10.0 14.0 19.9 17.9 / 12.0 19.4 23.9 21.9 27.9 M68 1270.9 12.1 16.9 24.2 21.8 / 14.5 23.6 29.0 26.6 33.9 M72 1438.9 14.5 20.3 29.0 26.1 / 17.4 28.3 34.8 31.9 40.6 M76 1617.8 17.2 24.1 34.4 31.0 / 20.7 33.6 41.3 37.9 48.2 M80 1807.1 20.2 28.3 40.5 36.4 / 24.3 39.5 48.6 44.5 56.7 M85 2058.0 24.5 34.3 49.0 44.1 / 29.4 47.8 58.8 53.9 68.6 M90 2325.4 29.3 41.0 58.6 52.7 / 35.2 57.1 70.3 64.5 82.0 9.8级螺栓
螺栓拧紧力矩标准 M6~M24螺钉或螺母的拧紧力矩（操作者参考） 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)
公制螺栓扭紧力矩 Q/STB 范围：本标准适用于机械性能级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。
★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。 套管螺母紧固力矩 Q/STB B07833-1998 材料 HPb63-3Y2 直通式压注油杯 Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1）紧固力矩：-0.5Kg。 安全阀 Q/STB B07029-1998（螺纹R1/8） 紧固力矩：。 通气塞 Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4） 紧固力矩：。 螺塞 Q/STB B07040-1998（公称直径08-10螺距，12-36螺距）
螺栓（排气） Q/STB B07060-1998（M12*）紧固力矩：。 软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998 软管（锥形密封） Q/STB B07123-1998 （接头部螺母拧紧力矩） 螺母（球头式管接头用） Q/STB B07201-1998 拧紧力矩：材料：（Q235）
管接头螺母 Q/STB B07202-1998 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1） 铰接螺栓 Q/STB B07206-1998 拧紧力矩（Q235） 球头式端直通接头 Q/STB B07211-1998拧紧力矩（Q235 HPb 60-1 ）
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
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=17.199K N 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=352.5 mm2，螺栓有效直径=21.19 mm 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，33 3 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。
高强度螺栓预紧力和拧紧力矩比较分析 在钢结构连接中经常使用高强度螺栓。高强度螺栓连接对于防止松动有良好的可靠性，尤其用于连接动载荷的构件。在高强度螺栓连接中，预紧力和拧紧力矩是一个很重要的参数。下面就高强度螺栓的预紧力及拧紧力矩进行探讨，以期得到合理的结果，在今后的设计中应用。 1 预紧力大小的确定 高强度螺栓预紧力的大小跟螺栓的材料及其横截面面积有关。所用材料需要经过调质处理以提高其机械性能，满足使用要求。国内高强度螺栓的材料一般为45钢、40B钢及40Cr钢。45钢用作级的螺栓，40B钢及40Cr 钢用作级的螺栓。 预紧力大小由下式计算： P=σ b F i （1-1） 式中σ b —高强度螺栓材料经热处理后的抗拉强度限， F i —螺栓的计算面积（按内螺纹直径计算），按下表取。 高强度螺栓的螺纹内径d 1和计算面积F i 螺栓公称直径M16 M18 M20 M22 M24 螺纹的内径(mm) 计算面积(mm2)149 182 235 292 2 拧紧力矩的计算 拧紧力矩是为了使螺栓产生预紧力，其大小由预紧力确定。 拧紧力矩由下式计算： M =（kg·m）（2-1）
式中 P —高强度螺栓需要的预紧力（t ）； d —高强度螺栓的公称直径（mm ）。 3 下面就国内外高强度螺栓，根据它们的材料的机械性能计算其预紧力和拧紧力矩，并进行比较和分析，从中找到适合我们应用的预紧力和拧紧力矩。 （1） 根据《机械设计手册》（机械工业出版社） 材料： 45钢，级；40B 钢，级 抗拉强度限：45钢，850kN/mm 2；40B 钢，1550kN/mm 2。 计算结果如下表所示。 预紧力F v (kN)及扭紧力矩M A (N·m) （2） 根据《起重机设计手册》（辽宁人民出版社） 材料：45钢，级；40B 钢，级 抗拉强度限：45钢，850kN/mm 2；40B 钢，1550kN/mm 2。 计算结果如下： 预紧力F v (kN)及扭紧力矩M A (N·m)
高强螺栓预紧力的计算方法 基本介绍 所谓螺栓预紧力，就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力有关。对于一个不确定的螺栓而言，一个螺栓可使用的最大预紧力与螺栓材料品种、螺栓材料热处理、螺栓直径大小等都有关系。 假设螺栓在压力容器密封端盖上起到密封预紧的作用，并且这个端盖上有均布同规格的若干只螺栓，那么，这若干只螺栓所能承受的最小预紧力之和必须大于密封容器中工质最高压力所产生的反作用力，否则压力容器端盖与器体之间的密封就无法保障。 在工程领域中，测定螺栓预紧力通常有一些技术方法。对于精度要求高的螺栓预紧力的测量，往往采取螺栓弹性变形量大小来测量并计算出预紧力大小。对于中等要求的螺栓预紧力的测量，通常选用力矩扳手（力矩扳手的种类目前较多，在此不作具体介绍），按照规定的力矩大小拧紧螺母即可。对于一般要求的螺栓预紧力测量，用的最多的方法就是根据手力拧紧螺母，便从此时开始，按规定要求用扳手拧转螺母若干个角（一个角为60度）来估测预紧力是否已经达到。 预紧的目的 预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。 高强螺栓预紧力的计算方法 Mt=K×P0×d×10－3 N.m K:拧紧力系数 d：螺纹公称直径 P0：预紧力 P0=σ0×As As也可由下面表查出 As=π×ds2/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径 ds=（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N/mm2 （与强度等级相关，材质决定） K值查表：(K值计算公式略) 摩擦表面状况 K值 有润滑无润滑
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）
螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时,参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 公制螺栓扭紧力矩Q／STB 12、521.５-２０００ 范围:本标准适用于机械性能10.９级,规格从M6-Ｍ39得螺栓得扭紧力矩,对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈得螺栓,本标准不适用、
★对于设计图纸有明确力矩要求得,应按图纸要求执行。套管螺母紧固力矩Q／STB B07８3３－1998 材料HＰb63-３Ｙ2
直通式压注油杯Q／STB B０702０－199８(螺纹M6、M8*1、M10＊１) 紧固力矩:０。3—0。5Kg.ｍ、 安全阀Ｑ/STB B070２９—1998( 螺纹R1／８) 紧固力矩:２、9—4.９Nm、 通气塞Q/SＴB B07０3０—１99８(螺纹R1/4) 紧固力矩:２.94－５。８8Nm。 螺塞Ｑ/ＳTＢＢ0７０40-1998(公称直径08-1０螺距１.25,12—36螺距1。5) 螺栓(排气) Q/ＳＴＢB07060—1９9８(M12＊1、5) 紧固力矩:58。8-７８、4N、m、
软管(锥形密封)Q/STB Ｂ07１00—１998 软管(锥形密封) Q／ＳＴB Ｂ0712３－1９９8 (接头部螺母拧紧力矩)
螺母(球头式管接头用) Ｑ/STＢB072０1—1998 拧紧力矩:N.m 材料:(Ｑ２35) 管接头螺母Q／SＴB B0７202—１998 拧紧力矩(Q23５/ HPb 59－1) 铰接螺栓Q/ＳTＢB07２0６-１998 拧紧力矩(Q235)
球头式端直通接头Ｑ/ＳTB B０７211－1998 拧紧力矩(Q235 HPｂ60—1 ) 表中拧紧力矩适用于钢制接头 管接头Q/ＳＴB B０72１2—1９98 紧固力矩(区分代号为5、7得件材料Q23 ５) 拧紧力矩(材料Ｑ235)
第39卷第1期建筑结构2009年1月 高强度螺栓连接的设计计算 蔡益燕 (中国建筑标准设计研究院,北京100044) 1高强度螺栓连接的应用 高强度螺栓连接分为摩擦型和承压型。《钢结构 (G设计规范》B50017—2003)(简称钢规)指出“目前制 造厂生产供应的高强度螺栓并无用于摩擦型和承压型连接之分”“,因高强度螺栓承压型连接的剪切变形比摩擦型的大,所以只适用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构”。因为承压型连接的承载力取决于钉杆剪断或同一受力方向的钢板被压坏,其承载力较之摩擦型要高出很多。最近有人提出,摩擦面滑移量不大,因螺栓孔隙仅为115～2mm,而且不可能都偏向一侧,可以用承压型连接的承载力代替摩擦型连接的,对结构构件定位影响不大,可以节省很多螺栓,这算一项技术创新。下面谈谈对于这个问题的认识。 在抗震设计中,一律采用摩擦型;第二阶,摩擦型连接成为承压型连接,要求连接的极限承载力大于构件的塑性承载力,其最终目标是保证房屋大震不倒。如果在设计内力下就按承压型连接设计,虽然螺栓用量省了,但是设计荷载下承载力已用尽。如果来地震,螺栓连接注定要破坏,房屋将不再成为整体,势必倒塌。虽然大部分地区的设防烈度很低,但地震的发生目前仍无法准确预报,低烈度区发生较高烈度地震的概率虽然不多,但不能排除。而且钢结构的尺寸是以mm计的,现代技术设备要求精度极高,超高层建筑的安装精度要求也很高,结构按弹性设计允许摩擦面滑移,简直不可思议,只有摩擦型连接才能准确地控制结构尺寸。总体说来,笔者对上述建议很难认同。2高强度螺栓连接设计的新进展 钢规的715节“连接节点板的计算”中,提出了支撑和次梁端部高强度螺栓连接处板件受拉引起的剪切破坏形式(图1),类似破坏形式也常见于节点板连接,是对传统连接计算只考虑螺栓杆抗剪和钉孔处板件承压破坏的重要补充。 1994年美国加州北岭地震和1995年日本兵库县南部地震,是两次地震烈度很高的强震,引起大量钢框架梁柱连接的破坏,受到国际钢结构界的广泛关注。
螺栓拧紧力矩及标准
螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩) 未注明拧紧力矩要求时，参考下表(普通螺栓拧紧力矩)
公制螺栓扭紧力矩 Q/STB 12.521.5-2000 范围：本标准适用于机械性能10.9级，规格从M6-M39的螺栓的扭紧力矩，对于使用尼龙垫圈、密封垫圈、其它非金属垫圈的螺栓，本标准不适用。
★对于设计图纸有明确力矩要求的，应按图纸要求执行。 套管螺母紧固力矩Q/STB B07833-1998 材料HPb63-3Y2 直通式压注油杯Q/STB B07020-1998（螺纹M6、M8*1、M10*1）紧固力矩：0.3-0.5Kg.m。 安全阀Q/STB B07029-1998（螺纹R1/8）紧固力矩：2.9-4.9Nm。通气塞Q/STB B07030-1998 （螺纹R1/4）紧固力矩：
2.94-5.88Nm。 螺塞Q/STB B07040-1998 （公称直径08-10螺距1.25，12-36螺距1.5） 螺栓（排气）Q/STB B07060-1998（M12*1.5）紧固力矩：58.8-78.4N.m。软管（锥形密封）Q/STB B07100-1998 软管（锥形密封）Q/STB B07123-1998 （接头部螺母拧紧力矩） 螺母（球头式管接头用）Q/STB B07201-1998
拧紧力矩：N.m 材料：（Q235） 拧紧力矩（Q235 / HPb 59-1） 管接头螺母Q/STB B07202-1998 铰接螺栓Q/STB 球头式端直通接头Q/STB 紧固力矩（区分代号为5、7的件材料Q235） 管接头Q/STB B07212-1998 套管螺母Q/STB B07221-1998 拧紧力矩（材料Q235）
螺栓拧紧力矩标准－全
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螺栓拧紧力矩标准 未注明拧紧力矩要求时,参考下表（普通螺栓拧紧力矩) 螺栓强度级 屈服 强度 N/mm错 误!未定 义书签。 螺栓公称直径mm 6 8 1 拧紧力矩N.ｍ 4.６ 5.6 ６.8 8．8 1０.9 １2.９ 240 3０0 ４８0 64０ 900 １0８0 ４-5 5-7 7-9 9-12 13-16 1６- ２1 10-12 12－ １5 17-23 2２－ ３0 ３0－ 36 38-５1 20-25 2５－ 32 33－45 45-59 65-７ ８ 75-１ 00 36-4５ 45－５5 5８－78 78-104 110－ 130 1３ 1-175 55-70 70-９0 ９3-124 １２ 4-165 1８０ -201 209-2７8 9０-110 1１ 0-140 14５－ 193 19３-２ 57 280-３ 30 326-4３ ４ 1２０-1５ ０ 15０-190 1９9-264 2６4-３54 380-4５0 4４8－59 ７ 170-21０ ２10－27 ０ 282-376 376－502 5４０－６ ５0 63５-847 螺栓强度级 屈服 强度 N/mm 错误! 螺栓公称直径mm 2２24 27 30 ３3 ３6 39 拧紧力矩Ｎ．ｍ 4.6 5.6 6．8 8.8 10.9 12.9 2４0 ３0０ 4８0 ６40 900 10８0 23０－29 ０ 290-350 ３84－ 512 51２-６8 ３ 7４0－8 ８0 ８６4-11 ５2 300-377 370-45０ 488-650 6５1-8６ ８ ９4０ -1120 -530 550-700 714－952 ９52－1 ２69 14００ -165０ -68０ 680-８50 969-1293 １29３－ 1７23 １７00-2 ０00 -88０ 8２５-１ 10０ １319-１ 75９ 17５9－２ ３４５ 2473－3２ 98 －110０ 1１2０-1 ４０0 1６94-22 ５9 2259-３０ 12 ２8０0－ 3３5０ -1237 1160-１５ 46 1５59-２ 07９ 2９23－ 3898 4１11-５ ４81 49３3-65 ７7
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。
产品: ABAQUS/Standard ABAQUS/CAE 概览 装配载荷： ?能用来模拟结构中的紧固载荷 ?施加在用户定义的预紧截面上 ?施加在与预紧截面相关的预紧节点上 ?需要预紧载荷的指定或紧固调整 装配载荷的概念 下图是一个简单的例子来解释装配载荷的概念。 图1 装配载荷示例 容器A是由螺栓预紧力压在盖子上来密封的，中间有一垫子，如图1所示。在standard中，预紧的模拟是通过在螺栓内添加一个“切割面”或预紧截面，并使其承受一拉伸载荷实现的。通过修改预紧截面一侧的单元， standard可以自动调整预紧截面上螺栓的长度，以获得想要的预紧力值。后续的分析步中可以防止螺栓长度的进一步改变，以使相对于装配件内的其他载荷，螺栓是作为标准的变形组件存在。 创建装配载荷 ABAQUS/Standard允许通过实体单元、杆单元或梁单元定义紧固件件的装配载荷。分析步中定义装配载荷不会随着单元类型的不同而显著不同。 1、使用实体单元创建预紧 在实体单元中，预紧截面是在螺栓内、将螺栓切割成两部分的一个面(见图2)。对于有几个不同片段组成的紧固件，预紧截面可以是一组面。
图2 使用连续单元定义的预紧截面 基于单元的面包括单元和表面信息。必须将该面转化成预紧截面以便预紧载荷能施加在该截面内的控制节点上。 输入文件：使用下列选项来创建基于实体单元的预紧截面： *SURFACE，TYPE=ELEMENT，NAME=面的名称 *PRE-TENSION SECTION，SURFACE=面的名称，NODE=节点编号 ABAQUS/CAE：load模块：Create load：在Category选择Mechanical，及Bolt load。 1)对齐控制节点到预紧截面 装配载荷通过预紧截面上的预紧节点传递。预紧节点不属于模型中的任何单元。它只有一个自由度(自由度1)，该自由度表示切割面法向两侧的相对位移，见图3。该节点的坐标或位置并不重要。
螺栓预紧力 ！ 螺栓预紧力就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被联接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的预紧力。对于一个特定的螺栓而言，其预紧力的大小与螺栓的拧紧力矩、螺栓与螺母之间的摩擦力、螺母与被联接件之间的摩擦力相关。 . .目的 预紧可以提高螺栓连接的可靠性、防松能力和螺栓的疲劳强度，增强连接的紧密性和刚性。事实上，大量的试验和使用经验证明：较高的预紧力对连接的可靠性和被连接的寿命都是有益的，特别对有密封要求的连接更为必要。当然，俗话说得好，“物极必反”，过高的预紧力，如若控制不当或者偶然过载，也常会导致连接的失效。因此，准确确定螺栓的预紧力是非常重要的。 计算方法 预紧力矩Mt=K×P0×d×0.001 N.m K:拧紧力系数d：螺纹公称直径 P0：预紧力 P0=σ0×As As也可由下面表查出 As=π×ds×ds/4 ds:螺纹部分危险剖面的计算直径
ds=（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N/mm2 （与强度等级相关，材质决定） K值查表：(K值计算公式略) σs查表：
As查表：
法兰连接中螺栓预紧力及垫片密封性的研究对压力管道法兰连接中螺栓的受力、预紧力的计算方法进行了分析,研究了垫片的密封性能,包括基本密封特性、压力-回弹特性、垫片的厚度和宽度效应。得出了法兰连接时,连接点的泄漏与螺栓预紧力、密封面状态、使用工况、垫片等有关的结论。 螺栓预紧力检测 采用电阻应变计测量应力的方法，目前主要有测力螺栓和环形垫圈两种形式的测量方式，测力螺栓是直接替换现有螺栓，直接将螺栓预紧力测量出来的传感器，能准确的测量螺栓的预紧力的大小,可以精确到公斤。尤其更适合大型压力容器气密试验前的螺栓的预紧力的检测。