螺栓連接是鋼結構的重要連接方式之一,因施工簡便、快捷,不需高級技工操作,質量容易保證而得以普遍應用.力矩作用下受剪螺栓數(shù)目受多個因素影響,不易一次確定,常需設計人員反復計算,而現(xiàn)行規(guī)范未給出具體方法.

    將力矩作用下受剪螺栓連接的受力情況轉化成實腹矩形截面,由應力圖求出合力,根據(jù)力矩平衡解得螺栓數(shù)目.可一次確定螺栓數(shù)目,提高工作效率.

    在螺紋緊固件的使用中應用的較廣泛的是螺栓－螺母連接副的形式，應用的較多的是有預緊力的連接方式，預緊力的連接可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力及螺栓的疲勞強度，并且能增強螺紋連接體的緊密性和剛度。在螺紋緊固件的連接使用中，沒有預緊力或預緊力不夠時，起不到真正的連接作用，一般稱之為欠擰；但過高的預緊力或者不可避免的超擰也會導致螺紋連接的失敗。眾所周知，螺紋連接的可靠性是由預緊力來設計和判斷的，但是，除在實驗室可以測量外，在裝配現(xiàn)場一般是不易直觀的測量。螺紋緊固件的預緊力則多是采用力矩或轉角的手段來達到的。因此，當設計確定了預緊力之后，安裝時采用何種控制方法？如何規(guī)定擰緊力矩的指標？則成為關鍵重要問題，這就提出來了螺紋緊固件扭（矩）－拉（力）關系的研究課題。

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    螺紋緊固件扭－拉關系，不僅涉及到扭矩系數(shù)、摩擦系數(shù)（含螺紋摩擦系數(shù)和支撐面摩擦系數(shù)）、屈服緊固軸力、屈服緊固扭矩和極限緊固軸力等以一系列螺紋連接副的緊固特性的測試及計算方法，還涉及到螺紋緊固件的應力截面積和承載面積的計算方法等基礎的術語、符號的規(guī)定。并且也還必須給出螺紋緊固件緊固的基本規(guī)則、主要關系式以及典型的擰緊方法。目前，這些內容ISO/TC2尚無相應的標準，德國工程師協(xié)會早在七十年代就發(fā)表了DVI2230《高強度螺栓連接的系統(tǒng)計算》技術準則。日本也于1987和1990年發(fā)布了三項國家標準，尚未查到其他國家的標準。國內尚未發(fā)現(xiàn)相應的行業(yè)標準，僅少數(shù)企業(yè)制定了企業(yè)標準。尤其是隨著引進技術的國產化不斷的拓展和螺紋緊固件技術發(fā)展的需要，這一需求日趨迫切。這也就是制定此項標準的初衷。
日本國家標準JIS B 1082-1987《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》、JIS B 1083-1990《螺紋緊固件緊固通則》及JIS B 1084-1990《螺紋緊固件擰緊試驗方法》三個標準，概括了國際上有關螺紋緊固件扭－拉關系的研究成果和應用經驗，根據(jù)標準驗證，對我國也是適用的。因此，在制定標準時，在充分消化、分析日本標準的基礎上，提出了等效采用的意見。
因此，本系列標準也包括了下列三個國家標準：
1、GB/T16823.1-1997《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》;
2、GB/T16823.2-1997《螺紋緊固件緊固通則》;
3、GB/T16823.3-1997《螺紋緊固件擰緊試驗方法》
一、GB/T16823.1-1997《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》
本標準等效采用JIS B 1082-1987《螺紋緊固件應力截面積和承載截面積》標準，本標準是設計螺紋緊固件扭－拉關系系列標準之一。

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1、 范圍
本標準規(guī)定的螺紋緊固件的應力截面積（As）適用于計算外螺紋緊固件的最小拉力載荷、保證載荷以及內螺紋緊固件的保證載荷。外螺紋緊固件包括螺栓、螺釘和螺柱等標準件和專用件；內螺紋緊固件包括螺母標準件、專用件及機體中的螺孔。其螺紋尺寸及公差均應符合GB/T193、GB/T196和GB/T197的規(guī)定。本標準不適用于寸制螺紋、統(tǒng)一螺紋、惠氏螺紋等其他螺紋緊固件。
2、 螺紋緊固件應力截面積計算公式
本標準規(guī)定的螺紋緊固件應力截面積計算公式有兩個，即公式（1）和公式（2）。
螺紋緊固件應力截面積計算公式（1）與已發(fā)布的國家標準，即GB/T3098.1《緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱》、GB/T3098.2《緊固件機械性能 螺母》、GB/T3098.4《緊固件機械性能 細牙螺母》和GB/T3098.6《緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母》等標準的規(guī)定完全一致。
螺紋緊固件應力截面積計算公式（2）是參照JIS B 1082標準，首次推出的新的一種計算公式，這個公式是直接利用螺紋公稱直徑（d）和螺距（P）數(shù)據(jù)，求出螺紋緊固件應力截面積（As）。公式（1）與公式（2）是等同的計算式，只不過是公式（2）比公式（1）計算更加方便。美國ASTM619標準也采用了這一公式。
標準中規(guī)定“如無特殊要求，取3位有效數(shù)字”，如無特殊要求時，即一般應照此處理。在已發(fā)布的緊固件機械性能國家標準中，也都是這樣處理的。也就是說，當As<1時，取小數(shù)點后3位數(shù)；當1≤As<10時，取小數(shù)點后2位數(shù)；當10≤As<100時，取小數(shù)點后1位數(shù)；當100≤As<1000時，取3位整數(shù)乘以10n。

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3、 螺紋緊固件應力截面積值
標準根據(jù)GB/T193《普通螺紋 直徑與螺距系列》有關規(guī)定，在標準表1中給出了粗牙螺紋M1～M68和細牙螺紋M8×1～M130×6D的螺紋緊固件應力截面積值?？傊?，標準表1給出的螺紋緊固件應力截面積值，完全能滿足螺栓、螺釘、螺柱和螺母等螺紋緊固件產品現(xiàn)行國家標準的需要。
4、 螺紋緊固件承載面積計算公式
雖然螺紋緊固件產品品種，但是，按支撐面的形狀大致可分為圓形、六角形和方形三種，因此，在標準表2中給出了這三種支撐面承載面積的計算公式。承載面積應當是支撐面與被連接件實際接觸部分的面積，產品品種不同，承載面積肯定不同，即使是同一批零件，承載面積也不一定完全相同，如在計算中將支撐面形狀、尺寸公差、螺栓和螺釘通孔的尺寸和公差都予以考慮，無可非議，但是，給計算增加了麻煩，使用也不一定方便。標準制定時確定了計算承載面積近似值的原則，故標準表2中所列出的螺紋緊固件承載面積計算公式的各變量均采用公稱尺寸或極限尺寸。
螺紋緊固件承載面積的計算與螺紋緊固件應力截面積的計算一樣，如無特殊要求，取3位有效數(shù)字。

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5、 面積比
螺紋緊固件承載面積（Ab）值與螺紋緊固件應力截面積（As）之比，簡稱為面積比（Ab/As）。
當面積比小于1時，即螺紋緊固件應力截面積（As）值大于螺紋緊固件承載面積（Ab）值，則支撐面的壓強過大，這對普通螺紋緊固件是不適宜的，尤其是對高強度螺紋緊固件更是不宜采用的。
6、 典型螺紋緊固件的承載面積及面積比
標準中表3～表5列出了典型螺紋緊固件的種類、螺紋緊固件承載面積（Ab）值以及面積比（Ab/As）值。其中有關參數(shù)均采用我國現(xiàn)行的緊固件基礎標準和產品標準的規(guī)定，如：六角頭螺栓的標準系列和加大系列按GB/T3104、方頭螺栓按GB/T8、內六角頭螺釘按GB/70、六角法蘭面螺栓按GB/T5787及盤頭螺釘按GB/67和GB/T818選取的。

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