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高强螺栓长度计算

高强螺栓长度计算

大六角高强螺栓的长度计算办法

高强度螺栓的长度L应符合设计要求或按下式计算确定:

L=L′+△L (1)

式中L′───连接板层总厚度(mm);

△L ───附加长度(mm),

△L=m+2s+ip (2)

其中m───高强度螺母公称厚度(mm);

s───高强度垫圈公称厚度(mm);

i───当L≤100mm时,i=2;当L>100mm时,i=3;

p───螺纹的螺距(mm)。

高强度螺栓附加长度△L(mm)

根据公式(1)计算所得值,当L≤100mm时,可按螺栓长度以5mm为一个规格的规定,将其个位数按2舍3入、7舍8入的原则,计算出使用长度;当L>100mm时,可按螺栓长度以10mm为一个规格的规定,将其个位数按4舍5入的原则,计算出使用长度。

高强螺栓检测的相关标准

中华人民共和国国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231—2006 1.本标准规定了钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈及连接副的技术要求、试验方法、检验规则、标志及包装。 本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他钢结构摩擦型高强度螺栓连接 连接副扭矩系数试验 4.4.1 连接副的扭矩系数试验在轴力计上进行,每一连接副只能试验一次,不得重复使用。 扭矩系数计算公式如下: T K P d 式中: K一扭矩系数; T——施拧扭矩(峰值),单位为牛米(N·m); P——螺栓预拉力(峰值),单位为千牛(kN); d——螺栓的螺纹公称直径,单位为毫米(mm)。 4.4.2 施拧扭矩T是施加于螺母上的扭矩,其误差不得大于测试扭矩值的2%。使用的扭矩扳手准确度级别应不低于JJG 707—2003中规定的2级。 4.4.3 螺栓预拉力P用轴力计测定,其误差不得大于测定螺栓预拉力的2%。轴力计的最小示值应在1 kN以下。 4.4.4 进行连接副扭矩系数试验时,螺栓预拉力值P应控制在表8所规定的范围内,超出该范围者,所测得扭矩系数无效。 4.4.5 组装连接副时,螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时,垫圈不得发生转动,否则试验无效。

4.4.6 进行连接副扭矩系数试验时,应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2 h以上。 5 检验规则 出厂检验按批进行。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度≤100 mm 时,长度相差≤15 mm;螺栓长度>100mm时,长度相差≤20 mm,可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同批;同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同批;同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同批。分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。 同批高强度螺栓连接副最大数量为3 000套。 连接副扭矩系数的检验按批抽取8套,8套连接副的扭矩系数平均值及标准偏差均应符合3.3.1规定。 螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度和垫圈硬度的检验按批抽取,样本大小n=8,合格判定数 Ac=0。 螺栓、螺母和垫圈的尺寸、外观及表面缺陷的检验抽样方案按GB/T 的规定。 用户对产品质量有异议时,在正常运输和保管条件下,应在产品出厂之日起6个月之内向供货方提出。如有争议,双方按本标准的要求进行复验裁决。 6 标志与包装 螺栓应在头部顶面制出性能等级和制造厂凸型标志(见图3),标志中“·”可以省略。标志中第一部分数字(“·”前)表示公称抗拉强度的1/100,第二部分数字(“·”后)表示公称屈服强度与公称抗拉强度比值的10倍,字母S表示钢结构用高强度大六角头螺栓,XX为制造厂标志。 螺母应在顶面上制出性能等级和制造厂标志(见图4)。标志中数字表示螺母性能等级,字母H表示钢结构用高强度大六角螺母,XX为制造厂标志。 ××

§3.7高强螺栓连接的计算

§3.7 高强螺栓连接的计算 一.预拉力的建立 1.转角法:通过工艺试验,确定满足预拉力要求所需角度,在实际工程中采用固定转角,不精确; 2.扭矩法:通过工艺试验,确定满足预拉力要求所需扭矩,制做特殊扳手,如机械的,光电的等等; 3.扭矩螺栓:一种特制螺栓,用特殊扳手,拧断为止——预拉力建立完成。 扭剪型高强度螺栓螺母螺栓垫圈沟槽梅花头 e u 1.2 0.90.90.9A f P ??= 0.9——考虑材料不均匀程度的系数; 0.9——超张拉5%~10%; 0.9——以螺栓的抗拉强度为准,为安全起见引入的附加安全系数; 1.2——拧紧螺栓时产生剪力降低栓杆的承拉能力; u f ——最低抗拉强度。 目前采用的螺栓只有8.8级和10.9级。 二.摩擦型高强螺栓的计算 1.摩擦型高强螺栓的抗剪计算 一个螺栓的抗剪承载能力: P P N μμv v b v 0.9n n 1.111 1==

对受力最不利螺栓,要求: v N ≤b v N 2.摩擦型高强螺栓的抗拉计算 (1)摩擦型高强螺栓的受力分析 a) t Δe Δδ/2 连接受力之前,根据平衡条件得:P C = 连接受拉之后,螺栓伸长t ?,被连接板压缩量恢复e ?,此时,螺栓内拉力从P 增加为f P ,而被连接板间的压力从C 减小为f C ,假定外加拉力为ot N ,根据平衡条件得: f ot f C N P += 根据变形协调条件 e t ?=? 设螺栓和被连接板的弹性模量皆为E ,面积分别为b A 和μA ,则: δδσE A P P E b f t t -==? δδE A C C E σμf c c -==? δδσE A P P E b f t t -==? δδσE A C C E μf c c -= =? b c f f A A P P C C =--

摩擦型高强螺栓的计算方式

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

高强螺栓预紧力的计算方法

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

高强螺栓

定义 关于高强度螺栓的几个概念1.按规定螺栓的性能等级在8.8级以上者,称为高强度螺栓.现国家标准只罗列到M39,对于大尺寸规格,特别是长度大于%10~15倍的高强度螺栓,国内生产尚属短线 高强度外六角螺栓 高强度T型槽螺栓 高强螺栓与普通螺栓区别 高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大。 普通螺栓的材料是Q235(即A3)制造的。 高强度螺栓的材料35#钢或其它优质材料,制成后进行热处理,提高了强度。 两者的区别是材料强度的不同。 高强度螺栓 从原材料看: 高强度螺栓采用高强度材料制造。高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢、35CrMoA等。普通螺栓常用Q235(相当于过去的A3)钢制造。 从强度等级上看: 高强螺栓,使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级,其中

10.9级居多。普通螺栓强度等级要低,一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。 从受力特点来看: 高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,拧紧螺帽时产生预拉力很小,其影响可以忽略不计,而高强螺栓除了其材料强度很高之外,还给螺栓施加很大预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力,而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。 根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。 高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别: 高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。在抗剪设计时,高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态,也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对滑移变形(螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量),被连接板件按弹性

高强度螺栓连接的设计计算.

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。

一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法

一、螺栓的分类 普通螺栓一般为 4.4级、 4.8级、 5.6级和 8.8级。高强螺栓一般为 8.8级和 10.9级,其中 10.9级居多。 二、高强度螺栓的概念 根据高强度螺栓的性能等级分为: 8.8级和 10.9级。其中 8.8级仅有大六角型高强度螺栓,在标示方法上,性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%,小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。M20螺栓 8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa,最小抗拉强度σb=830MPa。 公称屈服强度σs=640,最小屈服强度σs=660。 (另外一种解释: 小数点前数字表示热处理后的抗拉强度;小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。 8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa,屈强比为

0.8; 10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa,屈强比为 0.9。) 抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值,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。 三、计算方法 钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。 F=σs*A, 其中F为拉力(许用载荷),σs为材料抗拉强度,A为有效面积,有效面积为螺栓有效长度上直径最小处的横截面积。 M20的有效直径为Φ17,M20的有效横截面积为227mm^2。 8.8级M20最小抗拉强度σb=830MPa F=830*227=188410N= 188.41KN 所以M20螺栓 8.8性能等级最小抗拉力为 188.41KN。

高强度螺栓重量、价格表

钢结构用大六角高强螺栓连接副价目表 公称长度L 螺纹规格d M16M20M22M24M27M30 重量单价重量单价重量单价重量单价重量单价重量单价 35 40367.2 3.49 45221.3 2.17 50230 2.25393.2 3.74 55236.2 2.31406.2 3.86502.6 4.77 60244.5 2.40419.2 3.98518.17 4.92671.4 6.38 65252.8 2.48429 4.08533.8 5.07689.9 6.55924.89.06 70261.1 2.56442.4 4.20546.5 5.19708.4 6.73948.79.30113211.09 75269.5 2.64455.4 4.33562.2 5.34723.3 6.87972.69.53118311.59 80277.8 2.72468.4 4.45577.8 5.49742.87.06991.89.72124212.17 85286.1 2.80481.4 4.57593.4 5.64760.37.22105210.31126512.40 90294.7 2.89494.4 4.70609.1 5.79778.97.40103910.18129412.68 95302.7 2.97507.3 4.82624.7 5.93797.47.58106310.42132412.98 100311.1 3.05520.3 4.94640.3 6.08815.97.75108710.65135313.26 110327.7 3.21546.3 5.19671.6 6.388538.10113511.12141213.84 120344.1 3.37572.2 5.44702.9 6.688908.46118311.59147014.41 130361 3.54598.2 5.68734.1 6.979278.81123112.06152914.98 140624.2 5.93765.47.279649.16127812.52158815.56 1459839.340.00 150650.2 6.18796.77.5710019.51132612.99164616.13 160676.1 6.42827.97.8710389.86137413.47170516.71 170859.28.16107610.22142213.94176417.29 180890.58.46111310.57147014.41182217.86 190462 4.30921.78.76115010.93151714.87188118.43 2009539.05118711.28156515.34194019.01 2201015.59.65126111.98166116.28205720.16 240133512.68175617.21217421.31 260185218.15229122.45 说明以上重量:按每1000套螺栓计算,单位:kg/千套 以上价格:按每1000套螺栓计算,单位:元/套 每一连接副包括一个高强度大六角螺栓,一个高强度螺母,二个高强度垫圈 M169800元\t M209500元\t M229500元\t M249500元\t M279800元\t M309800元\t

VDI_2230高强度螺栓连接的系统计算-中文版

ICS21.060.10 2003年2月 VDI 2230 第一部分 高强度螺栓连接的系统计算 单个圆柱螺栓连接 内容页 指南的基本注解 VDI 2230第1部分新版本2003年. . . . . . .………………………………….………… . . . . . . . 3 1 有效范围. . . . . . . . . . …………………………………………………………………………….………. . . . . . 3 2 技术准则 VDI 2230第1部分,1986年7月版与2001年10月修订版的差异.... . (3) 3 载荷和变形条件 (4) 3.1 可用的计算方法概述 (4) 3.2 单个螺栓连接计算,力和变形分析................... . (5) 3.2.1 同轴紧固单螺栓连接 (8) 3.2.2 偏心紧固单螺栓连接 (8) 3.2.3 单边开放的连接 (10) 3.2.4 横向力的影响. . . . . …………………………….…….…….……………………………...……………… . 10 4 计算步骤................................................................... (10) 4.1 概述. . . . . . . . . ………………………………….………….…………………………………………. . . . . . . 10 4.2 说明. . . . . ………………………………….…………………. ………………………………... . . . . . . . . . . 11 5 数值计算……………………………… . . . . . . …….…….……. ………………………….………………. . . . . 19 5.1 连接的回弹. . . . ……………………………………….……. ……………………………………………... . 19 5.1.1 螺栓的回弹. . . . . . . . . (19) 5.1.1.1 轴向回弹. . . ………………………………………….………………………….…………………. . . . . 20 5.1.1.2 弯曲回弹. . . . . (21) 5.1.2 重叠被连接件的回弹 (21) 5.1.2.1 同轴紧固单螺栓连接的回弹........................................... (23) 5.1.2.2 偏心紧固单螺栓连接的回弹............................................ .. (26) 5.1.2.3 偏心作用的轴向工作载荷的回弹 (31) 5.2 载荷系数. . . . . . . . . . . . . ……………………………………………………………………………………. . 32 5.2.1 轴向作用的工作载荷的作用线-距离a…………………...…………………………………………. . . . .32 5.2.2 载荷系数. . . . ……………………………………………..……………………………………………… . . 32 5.2.2.1 基本原理. . . . . . . (33) 5.2.2.2 确定载荷系数n的步骤.................................................... . (34) 5.3 载荷系数和附加螺栓载荷 (38) 5.3.1 载荷系数和附加螺栓载荷的上限.......... . (38) 5.3.1.1同轴负载. . . . ………………………...…………………………………………………………………. . 40 5.3.1.2偏心负载. . . . . . (40) 5.3.1.3 特殊情况下的外部弯曲力矩 (41) 5.3.2 偏心载荷情况下上限的关系式 (41) 5.3.3 开式连接的关系式 (44) 5.4 预加载荷. . . . . . . . . ………………… ……. . . …………………………………………………………… . 47 5.4.1 最小夹紧力 (47) 5.4.2 预紧力的变化. . .... . . . . . . . . (47) 5.4.2.1 由于压陷和松弛产生的预紧力变化 (47)

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