螺栓受力计算

螺栓联接件强度计算
1.螺栓受力情况
螺栓受力情况见图1所示。

图1 螺栓受力图
1）横截面 11、 22上有作用力，象剪刀一样，试图把螺栓从该截面处剪开, 称F S为剪力（Shear force），引起切应力（ Shear stress）。

2）杆段①、②、③受到被联接构件的挤压（Bearing)，引起挤压应力（Bearing stress)。

2.失效形式
基于螺栓的受力，预测出螺栓可能的失效形式：
1）在截面 11，22处被剪断；
2）受挤压部分的半圆被“挤扁”（近似半椭圆）。

下图2中的螺栓产生了塑性变形，验证了此种情况。

图2 螺栓受挤压塑性变形
3.其他可能受力情况
1）没有受剪力作用；
2）同螺栓杆段①、②、③对应半圆孔受到螺栓挤压，有可能导致变形过大而失效（变成近似椭圆孔）；
3）螺栓挤压，有可能把被联接构件端部豁开（一般将端部设计得充分长，抵御豁开力，因而对此不计算）。

4.强度计算
4.1剪切强度计算
1）剪力 F s = F/2
2）名义切应力
3）强度校核，否则需重新设计。

4.2挤压强度计算
挤压应力计算面积，实际挤压面在垂直挤压力方向上的投影。

螺栓组受力分析与计算一．螺栓组联接得设计设计步骤：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得工作能力5．校核螺栓所需得预紧力就是否合适确定螺栓得公称直径后，螺栓得类型，长度，精度以及相应得螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板得厚度，螺栓在立柱上得固定方法及防松装置等全面考虑后定出。

1、螺栓组联接得结构设计螺栓组联接结构设计得主要目得，在于合理地确定联接接合面得几何形状与螺栓得布置形式，力求各螺栓与联接接合面间受力均匀，便于加工与装配。

为此，设计时应综合考虑以下几方面得问题：1）联接接合面得几何形状通常都设计成轴对称得简单几何形状，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，使螺栓组得对称中心与联接接合面得形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。

2）螺栓得布置应使各螺栓得受力合理。

对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷得方向上成排地布置八个以上得螺栓，以免载荷分布过于不均。

当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓得位置适当靠近联接接合面得边缘，以减小螺栓得受力（下图）。

如果同时承受轴向载荷与较大得横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓得预紧力及其结构尺寸。

接合面受弯矩或转矩时螺栓得布置3）螺栓排列应有合理得间距，边距。

布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线与机体壁间得最小距离，应根据扳手所需活动空间得大小来决定。

扳手空间得尺寸（下图）可查阅有关标准。

对于压力容器等紧密性要求较高得重要联接，螺栓得间距t0不得大于下表所推荐得数值。

扳手空间尺寸螺栓间距t0注：表中d为螺纹公称直径。

4）分布在同一圆周上得螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时得分度与画线。

同一螺栓组中螺栓得材料，直径与长度均应相同。

5）避免螺栓承受附加得弯曲载荷。

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，螺母与螺栓头部得支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。

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。

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。

JG 系列化学螺栓锚固剂，也称化学螺栓，是本公司自行研研制的一种快速固化的新型的玻璃管锚固剂，产品综合性能达到国外同类进口产品的指标。

已被广泛应用于建筑外墙大理石干挂，玻璃幕墙安装，快速安装机器设备，电梯等，使用方便、性能可靠，具有施工工艺先进、施工效率高、不浪费等优点预埋件的计算采用慧鱼8.8级镀锌钢螺杆，C30砼，单个螺杆抗拉承载力设计值M24>80.3KN,M16>31.9KN(5.8)，单个螺杆抗剪承载力设计值为M24>73.5KN ，M16>32.6KN(5.8)。

（1）.预埋件1、2计算根据支座反力来验算预埋件，选用挑梁TL1H300X200X8X10和挑梁TL2H300X200X8X10根部支座反力，选取最危险反力，按有剪力、法向拉力和弯矩共同作用验算预埋件（公式见《钢结构设计规范》GB50017-2003的公式7.2.1-8~9）1.在弯距M 的作用下，最外排螺栓1的拉力最大，N 1= ∑212i y My = )453015(2451063.782222++⨯⨯⨯=56.2KN 因此，在弯距M 和法向拉力N 的作用下，最外排螺栓1的拉力为N t = N 1+N=56.2+4=84.2KN>[ N t ]=80.3KN,不满足要求。

每个螺栓承受的剪力N V = N V = 879=9.9KN 〈[b c N ]=73.5KN ，满足式7.2.1-9的要求。

2.在弯距M 、法向拉力N 、剪力V 的共同作用下，按弯剪联合作用验算螺栓强度： 0.176.0)5.739.9()3.802.60()()(2222<=+=+bv v bt t N N N N 满足式7.2.1-8的要求。

松螺栓连接紧螺栓连接1、受横向工作载荷（1）当普通螺栓联结承受横向载荷时，由于预紧力的作用，将在接合面间产生摩擦力来抵抗工作载荷（如图），这时螺栓仅承受预紧力的作用，而且预紧力不受工作载荷的影响，在联结承受工作载荷后仍保持不变。

预紧力F0的大小，根据接合面不产生滑移的条件确定。

假设为保证接合面不产生滑移所需要的预紧力为F0，则结合面间的摩擦力与横向外载荷平衡的条件是：（2）螺栓除受预紧力的拉伸而产生拉伸应力外，还受拧紧螺纹时，因螺纹摩擦力矩而产生的扭转切应力，使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态下。

因此在进行强度计算时，应综合考虑拉伸应力和扭转切应力的作用。

螺栓危险截面的拉伸应力为:预紧螺栓时由螺纹力矩T 产生的扭转剪切应力： 1.3：系数将外载荷提高30%，以考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理，大大简化了计算手续，故又称简化计算法2、受轴向工作载荷松螺栓连接装配时螺母不需拧紧，故在承受工作载荷之前螺栓不受力。

这种连接应用范围有限，主要用于拉杆、起重吊钩等连接方面。

螺栓所受拉力=工作载荷d1：螺栓小径F：螺栓总拉力[σ]：许用拉应力σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7z.f.F0≥KF z：结合面数目f－结合面的摩擦系数，K－防滑系数，K＝1.1-1.3F —横向载荷σs：螺栓屈服强度S S ：安全系数，一般取1.2-1.7受轴向工作载荷时,螺栓所受的总拉力：F2 = F1+ FF2 : 总拉力F1 : 残余预紧力F:工作载荷16/311d T πτ=][41σπF d ≥[]S ss σσ=[]S s s σσ=MPad F ca ][4/3.13.1212σπσσ≤==3、铰制孔螺栓（螺栓承受剪切力）螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在连接接合面处，螺栓杆则受剪切。

因此，应分别按挤压及剪切强度条件计算。

计算模型：大小偏心的验算：
拉力偏心e：
Nmin：
验算一：
0.3051验算二：
750.00
小偏心e： 5.00验算一：
0.1978验算二：
750.00
螺栓群偏心抗拉、剪
注：Nmin小于0
大偏心计算结果：
小偏心计算结果：拉剪共同作用下螺栓的验算结果（不大于1安全）：V作用下每个螺栓受的剪力Nv（不大于 安全）：拉剪共同作用下螺栓的验算结果（不大于1安全）：V作用下每个螺栓受的剪力Nv（不大于 安全）：N _c ^b N _c ^b
单位：N
弯矩M：
65470螺栓个数：2大小偏心的验算：
剪力V：
1500螺栓行数：290拉力N：
1246螺栓列数：1-561.0667y1：
150y4：0ΣYi2：y2：
0y5：022500y3：0y6：0单位：mm 说明：：计算结果
：填写数据
单位：N 螺栓直径：
8.007037受剪面数：
16320Σt： 2.506100
y1：
75y4：0ΣYi2：y2：
25y5：012500y3：0y6：0单位：mm
注：连接件材质为Q235
拉、剪承载力计算
小于0为大偏心螺栓参数：
N _V ^b ：N _t ^b ：N _c ^b ：。