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螺栓连接计算公式总结螺栓连接是机械设计中常见的一种连接方式，其主要计算公式可以总结如下：1.螺栓直径与被连接件孔径的配合关系设计有预紧力的螺栓连接，如需要拆卸，则螺栓直径应与被连接件的孔径有一定配合关系。
一般可按下列公式计算：d ≤ D -（1~1. 5）S其中 d为螺栓直径；D为被连接件的孔径；S为配合安全系数，轻型为1.0~1.1，重型为1.1~1.2。
2.螺栓承载能力的计算螺栓的承载能力应按下式计算：N ≤ Ψ·Σmiu·d²/4×[σ]其中 N为螺栓所受的剪切力及拉力之和（N）；Ψ为接头系数，由试验方法确定，一般可取0.6~0.7；Σmiu为各被连接件（钢板）的抗剪面积（对粗制螺栓取miu=mi+0.175mi，其中mi为被连接件（钢板）的重量（kg），对精制螺栓则取miu=mi；d为螺栓直径（m）；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。
3.拧紧螺栓所需的轴向力的计算拧紧螺栓所需要施加的轴向力可按下式计算：Fj=π·d·Σmp·d/4×[σ]其中 Fj为拧紧螺栓所需要施加的轴向力（N）；d为螺栓直径（m）；Σmp为各被连接件接触部位的预紧面上的正应力的合力（N/㎡），一般可取Σmp=(0.7~1.0)σs；[σ]为螺栓材料的许用应力（MPa）。
4.装配时的顶紧力的计算装配时的顶紧力可按下式计算：Fk=π·d·(Pmax-Pmin)/[d×(2~3)×(σs-σb)]其中 Fk为装配时的顶紧力（N）；d为螺栓直径（m）；Pmax为预紧时所需的最小顶紧力（N）；Pmin为预紧时所需的最大顶紧力（N）；σs为螺栓材料的屈服极限（MPa）；σb为螺栓材料的强度极限（MPa）。
一般情况下取预紧应力的中间值。
要求装配后获得准确预紧力，最好使顶紧力小于或等于设计计算值。
根据顶紧力乘以相应的保险系数即为需要的拧紧力。
螺栓联接的强度计算，主要是根据联接的类型、联接的装配情况(是否预紧)和受载状态等条件，确定螺栓的受力；然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径(螺纹小径)或校核其强度。
1.松螺栓联接松螺栓联接在装配时不需要把螺母拧紧，在承受工作载荷之前螺栓并不受力，所以螺栓所受到的工作拉力就是工作载荷F，故螺栓危险截面拉伸强度条件为：设计公式：——螺纹小径，mm；F——螺栓承受的轴向工作载荷，N；[σ]——松螺栓联接的许用应力，N/，许用应力及安全系数见表3-4-1。
2.紧螺栓联接紧螺栓联接有预紧力F′，按所受工作载荷的方向分为两种情况：（1）受横向工作载荷的紧螺栓联接(a)普通螺栓联接:左图为通螺栓联接，被联接件承受垂直于轴线的横向载荷。
因螺栓杆与螺栓孔间有间隙，故螺纹不直接承受横向载荷，而是预先拧紧螺栓，使被联接零件表面间产生压力，从而使被联接件接合面间产生的摩擦力来承受横向载荷。
如摩擦力之总和大于或等于横向载荷，被联接件间不会相互滑移，故可达到联接的目的。
（b)铰制孔用螺栓:承受横向载荷时，不仅可采用普通螺栓联接，也可采用铰制孔用螺栓联接。
此时，螺栓孔为铰制孔，与螺栓杆（直径处）之间为过渡配合，螺栓杆直接承受剪切，如上图所示。
在受横向载荷的铰制孔螺栓联接中，载荷是靠螺杆的剪切以及螺杆和被联接件间的挤压来传递的。
这种联接的失效形式有两种：①螺杆受剪面的塑性变形或剪断；②螺杆与被联接件中较弱者的挤压面被压溃。
故需同时验算其挤压强度和剪切强度条件:剪切强度条件:挤压强度条件:(2)受轴向工作载荷的紧螺栓联接现实生活中，螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行的情况很多，如左图所示的汽缸盖螺栓联接，即为承受轴向外载荷的联接。
右图其受力分析图，在工作载荷作用前，螺栓只受预紧力，接合面受压力；工作时，在轴向工作载荷作用下，接合面有分离趋势，该处压力由减为，称为残余预紧力，同时也作用于螺栓，因此，螺栓所受总拉力应为轴向工作载荷与残余预紧力之和，即: = + .所以螺栓的强度校核与设计计算式分别为：注意：当轴向工作载荷在0～F之间变化时，螺栓所受的总拉力将在~之间变化。
（二） 摩擦型高强螺栓连接的计算1受剪摩擦型高强螺栓连接（1）单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值Pn N f b v μ9.0= （2-41）式中 n f ——传力摩擦面数目；P ——每个高强度螺栓的预拉力（KN ），见表2-15；μ——摩擦面的抗滑移系数；见表2-16。
（2）摩擦型高强度螺栓群受轴心剪力的数目计算b V N N n =（2-42） （3）净截面验算f A N n n A N n n ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛-='=15.01σ（2-43）式中 n 1——Ⅰ-Ⅰ截面的螺栓数；n ——构件一端的螺栓数；A n ——Ⅰ-Ⅰ截面的净截面面积，()t d n b A n 01-=；f ——钢材抗拉强度设计值。
（4） 毛截面验算f A N ≤=σ （2-44） 式中 A ——Ⅰ-Ⅰ截面的毛截面面积。
2受拉摩擦型高强螺栓连接（1） 单个摩擦型高强螺栓抗拉承载力设计值PN b t 8.0= （2-45）（2）摩擦型高强螺栓群受轴心拉力的计算 b t N N n =（2-46）③ 摩擦型高强螺栓群受偏心拉力的计算如图2-43（a ），按小偏心考虑：P N y m Ney n N N b t i 8.021max 1=≤∑+= （2-47）【例2-9】图2-48所示为一300mm ×16mm 轴心受拉钢板和高强度螺栓摩擦型连接的拼接接头。
已知钢材为Q345，螺栓为8.8级M20，钢丝刷清理浮锈。
试确定该拼接的最大承载力设计值N 。
【解】（1）、按螺栓连接强度确定为N ：由表2-15查得P=125kN ，由表2-16查得μ=0.35。
kN P n N f b v 75.7812535.029.09.0=⨯⨯⨯==μ12个螺栓连接的总承载力设计值为：kN nN N b v 94575.7812=⨯==（2）、按钢板截面强度确定N ：图2-48 例题2-9附图构件厚度t=16mm<两盖板厚度之和2t 1=20mm ，所以按构件钢板计算。
美国高强度螺栓介绍李大生近年来涉外工程较多，经常要求使用美国高强度螺栓标准。
我们可能对美国相关规范了解不多，在阅读甲方技术资料或在设计中会出现一些困难，为了方便大家在工作中使用，现向大家简要介绍美国高强度螺栓的一些规定。
一、基本知识1．高强度螺栓是用高强度钢制造的螺栓，美国根据螺栓材料的强度将其分为如下两种：a) ASTM A325、A325M、F1852——最小抗拉强度120/105Ksi(830Mpa)b) ASTM A490、A490M、F2280——最小抗拉强度150Ksi（1040Mpa)尾部加缀“M”的为公制单位；F1852和F2280为扭剪型拉力控制高强度螺栓。
2．美国高强度螺栓有1型和3型（2型已作废），不同类型表示高强度螺栓使用不同的材质，表面处理也有差别（表面处理见RCSC高强度螺栓规范表2.1）。
高强度螺栓材料表（RCSC高强度螺栓规范2.3.3）高强度螺栓类型的标志（RCSC高强度螺栓规范2.3.3）3．大六角头高强度螺栓和扭剪型拉力控制高强度螺栓只是安装方法不同，其他各种性能完全相同。
4．高强度螺栓节点类型（RCSC高强度螺栓规范第4节）a) ST —适度拧紧连接节点，连接表面不需处理。
b) SC —摩擦型连接节点，连接表面要求处理。
c) PT —施加预拉力连接节点，连接表面不需处理。
5.承压型连接和摩擦型连接。
使用完全相同的高强度螺栓，只是承载力的概念不同，对钢材表面的要求不同。
承压型连接只适用标准孔、荷载垂直于槽孔方向的短槽孔和长槽孔；摩擦型连接适用标准孔、超大孔、短槽孔和长槽孔。
6.高强度螺栓后缀的含义：N: 承压型连接，高强度螺栓螺纹在剪切面内。
例如：A490-NX: 承压型连接，高强度螺栓螺纹在剪切面外。
TC: 扭剪型拉力控制高强度螺栓例如：A325-TCT: A325螺栓当长度≤4d时，可全螺纹，表示为A325T。
二、适度拧紧连接节点（Sung-Tightened Joint）适度拧紧节点是这样一种状态：节点内的螺栓都完全拧紧，使节点内的连接板件都紧密的接触，并防止不使用扳手可以拧动螺母。
钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程一、引言随着现代建筑技术的不断发展，钢结构在建筑领域中得到了广泛的应用，其具有轻质、高强、抗震等优点，被广泛应用于桥梁、厂房、体育馆等建筑领域。
而在钢结构中，高强螺栓连接是非常重要的一环，决定了整个结构的稳定性和安全性。
在钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收过程中，必须严格按照规程进行操作，以确保工程质量和安全。
本文将就钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程进行深入探讨。
二、设计规程1. 确定螺栓类型和规格在进行钢结构高强螺栓连接的设计前，首先需要根据实际工程需求确定螺栓的类型和规格。
常见的螺栓类型包括六角头螺栓、双头螺栓、高强大六角头螺栓等，而规格的选择需考虑受力情况、螺栓孔尺寸等因素。
2. 确定连接的剪力和拉力设计师需根据实际受力情况计算连接部位的剪力和拉力，以确定所需的螺栓数量和尺寸，保证连接的稳定性和安全性。
3. 考虑预紧力和摩擦力在设计高强螺栓连接时，需要考虑螺栓的预紧力和摩擦力，以确保连接的紧固效果和受力传递的有效性。
4. 考虑防松措施在设计过程中，需要考虑设置防松措施，如双螺母、涂覆防松胶等，以保证连接的安全和可靠性。
三、施工规程1. 选用质量可靠的螺栓在施工过程中，需要选用质量可靠的高强螺栓，确保其符合国家标准和工程要求，避免因螺栓质量问题引发的安全隐患。
2. 严格按照设计要求进行连接在进行高强螺栓连接时，施工人员需严格按照设计要求进行操作，包括螺栓的安装、预紧、检查等环节，确保连接的质量和稳定性。
3. 保证连接的平直度和垂直度施工人员在进行高强螺栓连接时，需保证连接部位的平直度和垂直度，以确保螺栓的受力传递和连接的稳定性。
4. 注意施工安全在进行高强螺栓连接施工时，需严格遵守施工安全规定，佩戴好安全帽、安全带等防护用具，保证施工人员的安全。
四、验收规程1. 检查螺栓的安装质量在高强螺栓连接施工完成后，需要进行螺栓安装质量的检查，包括螺栓的预紧力、螺栓孔尺寸、螺栓间隙等方面，确保连接的质量。
普通螺栓和高强度螺栓计算螺栓是机械工程中常用的紧固件，分为普通螺栓和高强度螺栓。
本文将分别介绍普通螺栓和高强度螺栓的计算方法及应用。
一、普通螺栓的计算与应用普通螺栓是一种由螺杆和螺母组成的紧固件。
在结构设计中，普通螺栓主要用于连接板材、钢构件和混凝土等部件。
普通螺栓的特点是具有一定的强度、刚度和可拆卸性。
1.螺栓的强度计算普通螺栓的强度计算主要考虑以下几个方面：剪切强度、拉伸强度和附加强度。
（1）剪切强度：螺栓受到的剪切力通过螺栓的剪切面传递，其强度计算公式为：Shear strength = Φ A s F v /γ m2其中，Φ是调整系数，一般取0.85；As是剪切面积；Fv是剪切强度；γm2是部分安全系数。
（2）拉伸强度：螺栓受到的拉力通过螺栓的拉伸面传递，其强度计算公式为：Tensile strength = Φ A s F u /γ m1其中，Fu是螺栓的抗拉强度。
（3）附加强度：螺栓可能受到的附加载荷，如振动载荷、冲击载荷等，通过附加强度考虑，一般采用安全余量法。
2.螺栓的刚度计算螺栓连接的刚度对于结构体的整体刚度具有重要影响。
在螺栓的刚度计算中，主要考虑螺栓的弹性变形。
螺栓的刚度计算公式为：k=(ks+kb)/n其中，n是螺栓剪切面的个数，ks是螺栓剪切刚度，kb是螺母的刚度。
3.螺栓的应用普通螺栓广泛应用于建筑、机械工程等领域。
在建筑中，普通螺栓常用于连接钢构件和混凝土构件。
在机械工程中，普通螺栓常用于连接各种机械部件，如轴承、传动装置等。
二、高强度螺栓的计算与应用高强度螺栓是一种具有更高强度和抗疲劳性能的紧固件，通常用于对紧固连接有更高要求的地方，如大型机械设备、桥梁等。
1.螺栓的强度计算与普通螺栓不同，高强度螺栓的强度计算需要考虑预紧力的影响。
（1）剪切强度：高强度螺栓的剪切强度计算与普通螺栓相似，但需要将预紧力考虑在内。
（2）拉伸强度：高强度螺栓的拉伸强度也需要考虑预紧力，其计算公式为：Tensile strength = (A s F pk)/(γ m1 + γ m2)其中，F pk是螺栓的预紧力。
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。
⾼强螺栓连接等强连接计算等强度设计法计算梁的拼接接点设计型号H900x550x20x30⼯字钢梁⾼h=900mm⼯字钢腹板厚t w=20mm f=295f V=⼯字钢上翼缘宽b1=550mm⼯字钢上翼缘厚t f1=30mm f=265f V=⼯字钢下翼缘宽b2=550mm⼯字钢下翼缘厚t f2=30mm f=265f V=⼯字钢腹板⾼度h w=840mm 截⾯⾯积A0b=49800mm2中和轴位置h1=450mm h2=450惯性矩I0x b=7234740000mm4截⾯抵抗矩W0x1b=16077200mm3W0x2b=16077200腹板连接板的⾼度h wm=680mm初定螺栓型号:M24P=190KN孔径26接触⾯处理⽅法:µ=0.45传⼒摩擦⾯个数:n=22.拼接连接计算1) 梁单侧翼缘和腹杆的净截⾯⾯积估算和相应的连接螺栓数⽬估算:净截⾯⾯积估算:A nf1a=14025mm2A nf2a=14025mm2A nw a=14280mm2连接螺栓估算:采⽤n fb1a=21.7346491224n fb2a=21.7346491224n wb a=14.19649123162)翼缘外侧拼接连接板的厚度t11=18mm22(-22x550x1000)t12=18mm22(-22x550x1000)翼缘内侧拼接连接的宽度b为:b1=265mm260b2=265mm260翼缘内侧拼接连接板厚度:t21=19.86538462mm25(-25x260x1000)t22=19.86538462mm25(-25x260x1000)腹板两侧拼接连接板的厚度, t3=13.35294118mm16(-18x190x670)3)梁的截⾯特性(1)梁上的螺栓孔截⾯惯性矩:I rR b=1321242347mm4(2)扣除螺栓孔后的净截⾯惯性矩:I nx b=5913497653mm4(3)梁的净截⾯抵抗矩:W nx b=13141105.9mm3(4)梁单侧翼缘的净截⾯⾯积A nF b=13380mm2(5)梁腹板的净截⾯⾯积A nw b=12120mm24)梁的拼接连接按等强设计法的设计内⼒值弯矩M n b=3482393063N*mm剪⼒V n b=2060400N5)校核在初开始估计的螺栓数⽬n fb1a=23.40789852<24ok!n fb2a=23.40789852<24ok!n wb=12.04912281<16ok!6)拼接连接板的校核(1)净截⾯⾯积的校核单侧翼缘拼接连接板的净截⾯⾯积A oF PL=20212>13380ok!腹板拼接连接板的净截⾯⾯积A oW PL=15104>12120ok!(2)拼接连接板刚性的校核拼接连接板的⽑截⾯惯性矩I ox PL=8141877933cm4拼接连接板上的螺栓孔截⾯惯性矩I xR PL=1937869232cm4拼接连接板扣除螺栓孔后的净截⾯惯性矩I nx PL=6204008701cm4拼接连接板的净截⾯抵抗矩W nx PL=13144086.23>13141106ok!7)按抗震设计要求对拼接连接节点的最⼤承载⼒的校核(1)梁的全塑性弯矩M px b=4122207500N*mm(2)拼接连接节点的最⼤承载⼒的校核对弯矩梁翼缘拼接连接般的净截⾯抗拉最⼤承载⼒的相应最⼤弯矩M u1=8235652080梁翼缘连接⾼强度螺栓的抗剪最⼤承载⼒的相应最⼤弯矩M u2=9869558400梁翼缘板的边端截⾯抗拉最⼤承载⼒的相应最⼤弯矩M u3=14720400000>8.24E+09翼缘拼接连接板边端截⾯抗拉最⼤承载⼒的相应最⼤弯矩M u4=22931676000>8.24E+09M u=8235652080> 4.53E+09ok!对剪⼒梁腹板净截⾯⾯积的抗剪最⼤承载⼒:V u1=3288818.073梁腹板拼接连接板净截⾯⾯积的抗剪最⼤承载⼒:V u2=4098540.279>3288818腹板连接⾼强度螺栓的抗剪最⼤承载⼒V u3=7562880>3288818V u=3288818.073>446572.5ok!(3)螺栓孔对梁截⾯的削弱校核梁的⽑截⾯⾯积A0=49800mm2螺栓孔的削弱⾯积:A R=10400mm2螺栓孔对梁截⾯的削弱率µr=21%<25%ok!170 155 155。
确保高强度螺栓应用在钢结构工程中的质量问题一、概述高强度螺栓在钢结构工程中的重要连接部位上，已被越来越多的应用,是钢结构工程中一种较为普遍的连接方法。
它靠两连接面的摩擦传递应力，具有良好的力学性能。
它与焊接及普通螺栓连接相比有其独特的优越性。
高强度螺栓连接具有比普通螺栓连接强度高，比焊接精度高，无焊接变形，安装快捷等优点。
然而它在设计制作及安装上也有其特殊要求，掌握这些要求才能确保高强度螺栓连接在钢结构工程连接中刚度及强度和可靠的安全性。
现在采用的高强度螺栓分为高强度大六角头螺栓和扭剪型高强度螺栓。
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中也明确规定：“高强度螺栓连接必须按设计要求处理，并用专用工具拧紧。
”现在就制作和安装这两个方面所涉及的与质量安全有关的问题谈一些看法。
二、高强度螺栓连接在钢结构制作过程中对构件摩擦面必须进行加工处理。
处理后的摩擦面抗滑移系数应符合设计要求。
高强度螺栓连接性能的好坏，取决于摩擦面间摩擦力的大小，这不但与接触面的压力大小有关，而且与接触面间的抗滑移系数μ的大小有关。
GBJ17—88中列出了几种常用接触面处理方法的滑移系数，现归列于表一：摩擦面的抗滑移系数μ（简称“摩擦系数”）表一中增加了生赤锈摩擦面的抗滑移系数。
设计如选用这一处理方法，实际操作时应根据当地的温度、湿度情况，经过试验确定最佳的生锈时间。
国内外有一些资料表明以60天为最佳，规范中对此项μ有一定的安全储备，但在重要部位的连接上还是慎重对待为妥。
足2000t的可视为一批。
选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。
每批三组试件。
抗滑移系数试验应采用双摩擦面的二栓或三栓拼接的拉力试件（见图一）抗滑移系数试验用的试件应由钢结构制造厂加工，试件与所代表的钢结构构件为同一材质，同批制作。
采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副。
在同一环境条件下存放。
２００９年第１２期 西部探矿工程 １６７ 中美设计规范对高强螺栓连接的计算和设计比较 魏青林 （－Ｎ安建筑科技大学土木Ｚ－－程学院，陕西西安７１００５５）
摘要：讨论了中美设计规范关于摩擦型高强螺栓连接在设计中的计算公式及计算方法的比较，从其 连接的工作性能入手，结合规范给出的公式，深入解析公式中每个变量的具体含义，并给出螺栓群同 时受剪力，拉力和弯矩作用下的计算公式。 关键词：ＬＦＲＤ规范；摩擦型高强螺栓；连接；计算 中图分类号：ＴＵ１ 文献标识码：Ａ文章编号：１ＯＯ４—５７１６（２００９）１２—０１６７—０３
高强螺栓连接的优点是连接紧密、受力性能好、耐 疲劳、安装简单、便于养护和加固。因此在实际工程中 应用很广泛。 １螺栓受力性能和承载力 高强螺栓摩擦型连接单纯依靠连接构件的摩擦阻 力传递剪力，以剪力等于摩擦力为承载能力的极限状 态。高强螺栓预拉力是通过扭紧螺帽实现的，两国规范 中都给出了高强螺栓的预拉力值的大小同时也说明了 摩擦型连接中高强螺栓的抗剪承载力的大小与其传力 摩擦面的抗滑移系数和对钢板的预压力有关＿１＿ 。 ２两国设计规范的比较 ２．１中国钢结构设计规范（ＧＢ５００１７—２００３）规定 （１）一个高强螺栓的抗剪承载力设计值为口］： Ｎ 一０．９ｎｆｆＰ （１） 当存在外拉力时， Ｎ 一０．９ｎｆ （Ｐ一１．２５Ｎ ） （２） 上式是考虑在外拉力Ｎ 的作用下，构件接触面上 的挤压力变为Ｐ—Ｎ ，同时摩擦系数也下降，如保持摩 擦系数不变，就必须适当提高Ｎｆ的值，故取１．２５Ｎ 。 式中，ｎ 为传力摩擦面数目；肚为摩擦面的抗滑移系数； Ｐ为高强螺栓预拉力。 由于高强螺栓摩擦型连接的抗拉性能和承载力高 强螺栓有预拉力作用，构件间在承受外力作用前已经有 较大的挤压力，高强螺栓受到外力作用时，首先要抵消 这种压力，在克服挤压力之前，螺杆的预拉力基本不变。 试验表明，当外拉力过大时，螺栓将发生松弛现象，这对 连接抗剪性能是不利的，故规定一个高强螺栓的抗拉承 载力为： Ｎ，ｕ＝：＝０８Ｐ （３）
规范（ＧＢ ５００１７～２００３）中规定同时受剪和受拉 时，单个摩擦型高强螺栓承载力公式 ］： ＋ ≤１ （４） 式中：Ｎ 、Ｎｆ——某个高强螺栓所承受的剪力和拉力； Ｎ 、Ｎ ——一个高强螺栓的受剪、受拉承载力设计 值。 （２）高强螺栓摩擦型连接同时承受剪力和拉力计算 时应同时满足轴力和剪力的承载力要求： ｆＮ ≤Ｎ ＼Ｎ ≤ Ｌ 按照考虑剪力时的两种不同的原则，相应的会有两 种不同的计算方法： ①剪力平均分配的原则： ＋ ≤１ （６）０ ９ ｎｆｕＰ ０．８Ｐ ②整体原则： ｆＮ／ｎ＋Ｍｙ～／∑Ｙ ≤Ｏ．８Ｐ １ １ ＋ ≤ 对照规范中的公式（５），式（６）、（７）分别可简写为： Ｎ ／Ｎ ＋Ｎ ／Ｎ ≤ｌ （８） ｆＮ ≤Ｎ １Ｎ ／Ｎ ｂＴ ａ／ ｂ≤１ ‘９ ２．２美国ＬＲＦＤ钢结构规范 （１）单个高强螺栓的抗剪设计承载力为： ｒ 一ｓｏ１．１３ｆｉＴ （１Ｏ） 单个高强螺栓的抗拉设计承载力为： ｑｏｒｔ一（ＤＦ ＡＢ （１１） 式中： ——抗力分项系数； Ｆ ——名义抗拉强度； Ａ ——螺栓的名义面积； ｒｒｎ——高强螺栓的最小预拉力嘲。 １６８ 西部探矿工程 ２００９年第１２期 （２）纯剪作用下：采用ＬＲＦＤ的设计荷载摩擦连接 中的螺栓时，每个螺栓滑移抗力设计值 Ｒ 应不小于 其所受的设计荷载，其中Ｒ ＝＝：１．１３／￣ＴｂＮ ，即： Ｖ ≤ （ｖ）一 １．１３￣ＴｂＮ （１２） 式中：Ｔｂ——每个高强螺栓的最小预拉力； Ｎ ——传力摩擦面数目； 摩擦面的抗滑移系数，对于Ａ、Ｂ、Ｃ级摩擦 面分别取０．３３，０．３３，０．４０７，其他摩擦面可由试验确 定； 抗力分项系数，取值分别是１．０，０．８５，０．７０， ０．６０［引而采用ＬＲＦＤ的荷载标准值设计摩擦型连接中的 螺栓时，每个螺栓滑移抗力设计值 Ｆ Ａ Ｎ。；用公式表 示为： Ｖ ≤Ｒ 一ｑｏＦ ＡｂＮ （１３） （３）剪一拉作用下：采用ＩＪＲＦＤ的设计荷载摩擦连 接中的螺栓时，滑移抗力设计值Ｒ 必须乘以系数：［１ Ｔｕ／（１．１３ＴｂＮｂ）］，即： Ｖ，ｖ， ）≤午Ｒ ｖ／ｔ】＝ＥＪ－－Ｔｕ／（１．１ａＴｂＮｂ）￣＠．１３ Ｎｓ （１４） 式中：Ｔ ——作用在连接处的拉力设计值； Ｎ ——承受外拉力Ｔｕ的螺栓数量； ］ｒｂ——紧固件的最小预拉力［ 。 而采用ＬＲＦＤ的荷载标准值设计摩擦型连接中的 螺栓时，滑移抗力设计值ｑｏＦｖＡ ，则必须乘以系数：（１一 Ｔ ）， １、 Ｖ（ｖ／ｏ≤Ｒｖ／ｂｔ一－（１一 宁 ）ｐＦ￣ＡｂＮｓ （１５） 式中：卜作用于连接处的拉力标准值； Ｎ ——承受该拉力Ｔ的螺栓数量。 （４）剪一拉一弯作用下： 根据经典弹性理论知： Ｍ一旦 ｒ 得出： （１６） 式中：Ｍ——外弯矩； Ｐ 、Ｐ ——Ｍ在最外侧紧固件中引起的荷载； Ｊ——紧固件形心距离的平方和； ｒ－－～最外侧紧固件到形心的距离； 将Ｐ一分解到ｘ、Ｙ轴线上的分量记为Ｐｈ、Ｐ ，所 以： Ｐｈ－－ ；Ｐｖ－－一Ｍｘ＝ｘ （１７） 剪力Ｖ在每个螺栓中产生的力记为： Ｐ：一Ｖ ｎ 根据力的合成原理知：最外侧螺栓的内力：
Ｒ 一 ／（旦 ＋ ）ｚ＋（旦 ）。 （１８）
所以：①当采用荷载设计值时， √（ （ Ｖ ≤［卜
Ｔｕ／（１．１３ＴｂＮｂ）］ １．１３／￣ＴｂＮ。 （１９） ②当采用荷载标准值值时，
√（峄 （ ）ｚ≤Ｖ ｖ／１）≤（１～
） Ｆ ＡｂＮｓ （２ｏ 当Ｐ和Ｔｕ（Ｔ）同时为零时，公式（１９）、（２０）就变为 公式（１２）、（１３），所以公式（１９）、（２Ｏ）具有一般的意义。 ３算例 采用直径为３／４ｉｎ（１９．０５ｍｍ）的标准孔Ａ３２５ ＳＣ Ａ～Ｎ螺栓连接，肚＝０．３３，受力分别为：拉力Ｔ＝ ６０．６７ｋｉｐｓ（２７０ｋＮ）、剪力Ｖ一１０５．０８ｋｉｐｓ（４６７．６５ｋＮ）、 弯矩Ｍ＝２８６．６２（３２．４ｋＮ·ｍ），参见图１ Ｅ ，按美国规 范核算螺栓是否安全。
图１计算示意图 解：）（ｎ 一５０ｍｍ（１．９７ｉｎ）， ＝２５０ｍｍ（９．８４ｉｎ） Ｊ一３．５×１０ ｍｍ２（５４２．５７ｉｎ。） ｒ 一２５５ｍｍ（１０．０４ｉｎ） 由（１２）式得出： Ｐ ：５．３０ｋｉｐｓ（２３．５９ｋＮ） 由（１３）式得出： ２００９年第１２期 西部探矿工程 １６９ 半刚性基层路面的施工特点及质量控制 潘 江 （重庆交通大学研究室，重庆４０００７４）
摘要：在沥青路面结构中含有一层或一层以上厚度大于１０ｃｍ的半刚性材料且能发挥其特性时，此 沥青路面结构称为半刚性路面。水泥稳定砂砾材料铺筑沥青路面基层是半刚性路面中一种比较优越 和理想的结构形式。通过对半刚性基层沥青路面特性及应用的分析，将水泥稳定砂砾基层路面施工 中的质量控制进行简单归纳。 关键词：半刚性基层；施工特点；质量控制 中图分类号：Ｕ４１６．２文献标识码：Ｂ文章编号：１。０４—５７ｌ６（２００９）ｌ２一Ｏｌ６９～Ｏ３
路面基层材料通常可以根据其稳定用结合料及被 稳定材料的组成特征等加以分类。实际使用中不同材 料组成的路面基层材料其性能有明显的差异。除了具 体施工条件的差异外，集料级配组成的不同造成的结构 差异是主要的原因。在粉碎的或原状松散的土中掺人 定量的无机结合料（水泥、石灰或工业废渣等）和水， 拌和后经压实与养生，其抗压强度符合规定要求的材料 称为无机结合料稳定材料。由于无机结合料稳定材料 的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，故常称 此为半刚性材料，以此修筑的基层亦称为半刚性基层。
Ｐｈ一５．１９ｋｉｐｓ（２３．１２ｋＮ），Ｐ 一１．０４ｋｉｐｓ（４．６３ｋＮ） 由（１４）式得出：
Ｐ：一 ＝＝＝８．７６ｋｉｐｓ（３８．９７ｋＮ） √（ （ ）２＝１５．９ｋｉｐｓ（ｋＮ） 按设计值验算： ＋－Ｖ ￣ｇＦ Ａｒ １一
Ｕ ）
１１ ．６ ｌ ｈｌ ｈ
满足：１．０４＋８．７６—９．８４１２．３１ｋｉｐｓ
按标准值验算： ＋ ≤ １３／ｚＴｂＮ 一志）
１．Ｏ４＋８．７６≤１６．５１１ｋｉｐｓ，满足。 ４结论 给出了美国ＬＲＦＤ规范中计算公式进行具体化， 具有一般的意义。同时中国规范是按照承载能力极限 状态进行设计和验算的，美国ＬＲＦＤ规范规定了按承 载能力极限状态验算和正常使用极限状态验算，考虑了 荷载标准值和设计值两者之间的差别进行设计。
参考文献： Ｅｌｉ ＧＢ５００１７－－２００３钢结构设计规范［Ｓ］．
［２］刘玉妹．美国ＬＲＦＤ钢结构规范介绍（Ⅳ）、（Ｖ）ＥＪ］．建筑 钢结构进展，２００２（１）：５３～５９；２００２（２）：５２—５８． Ｅ－３］现代美国感结构规范设计手册ＥＭ］．同济大学出版社， ２００６． Ｅ４３李鸿博．高强螺栓摩擦型连接的计算方法Ｉ－Ｊ］．工程建设与 设计，２００５（１０）：２９—３１．
Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ－Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｂｏｌｔｓ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｎ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ
ＷＥＩ Ｑｉｎｇ－ｌｉｎ （Ｘｉ＇ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｘｉ＇ａｎ Ｓｈａｎａ：ｉ ７１００５５， ｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｓｉｎｏ－ ＵＳ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｏＩｔｓ ｔｏ ｃｏｎｎｅｃｔ ｔｈｅ ｄｅ— ｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉ— ｓｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔａｒｔ ｏｆ ｗｏｒｋ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｒｎ— ｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｎｏｒｍｓ ｇｉｙｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ，ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｆｏｒ ａｎ ｉｎ－ ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｅａｎｉｎｇ ｏｆ ｅａｃｈ ｖａｒｉａｂｌｅ Ａｎｄ ｇｉｖｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｓｈｅａｒ ｂｏｌｔｓ ｇｒｏｕｐ ａｔ ｔｈｅ ｓａＩｎｅ ｔｉｍｅ，ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬＦＲＤ ｓｔａｎｄａｒｄ；ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｏｌｔ；ｃｏｒｍｅｃ— ｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ
