7.2.1 普通螺栓、錨栓和鉚釘連接應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1 在普通螺栓或鉚釘受剪的連接中，每個普通螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)取受剪和承壓承載力設(shè)計值中的較小者。
受剪承載力設(shè)計值：
普通螺栓
鉚釘
承壓承載力設(shè)計值：
普通螺栓
鉚釘
式中 nv——受剪面數(shù)目；
d——螺栓桿直徑；
d0——鉚釘孔直徑；
∑t——在不同受力方向中一個受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值；
fvb、fcb——螺栓的抗剪和承壓強度設(shè)計值；
fvr、fcr——鉚釘?shù)目辜艉统袎簭姸仍O(shè)計值。
2 在普通螺栓、錨栓或鉚釘桿軸方向受拉的連接中，每個普通螺栓、錨栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算：
普通螺栓
錨栓
鉚釘
式中 de——螺栓或錨栓在螺紋處的有效直徑；
ftb、fta、ftr——普通螺栓、錨栓和鉚釘?shù)目估瓘姸仍O(shè)計值。
3 同時承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓和鉚釘，應(yīng)分別符合下列公式的要求：
式中 Nv、Nt——某個普通螺栓或鉚釘所承受的剪力和拉力；
Nvb、Ntb、Ncb——一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計值；
Nvr、Ntr、Ncr——一個鉚釘?shù)氖芗簟⑹芾统袎撼休d力設(shè)計值。
7.2.2 高強度螺栓摩擦型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1 在抗剪連接中，每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：
式中 nf——傳力摩擦面數(shù)目；
μ——摩擦面的抗滑移系數(shù)，應(yīng)按表7.2.2-1采用；
P——一個高強度螺栓的預(yù)拉力，應(yīng)按表7.2.2-2采用。 表7.2.2-1 摩擦面的抗滑移系數(shù)μ
表7.2.2-2 一個高強度螺栓的預(yù)拉力P(kN)
2 在螺栓桿軸方向受拉的連接中，每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值取Ntb＝0.8P。
3 當(dāng)高強度螺栓摩擦型連接同時承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時，其承載力應(yīng)按下式計算：
式中 Nv、Nt——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；
Nvb、Ntb——一個高強度螺栓的受剪、受拉承載力設(shè)計值。
7.2.3 高強度螺栓承壓型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1 承壓型連接的高強度螺栓的預(yù)拉力P應(yīng)與摩擦型連接高強度螺栓相同。連接處構(gòu)件接觸面應(yīng)清除油污及浮銹。
高強度螺栓承壓型連接不應(yīng)用于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。
2 在抗剪連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同，但當(dāng)剪切面在螺紋處時，其受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按螺紋處的有效面積進行計算。
3 在桿軸方向受拉的連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同。
4 同時承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型連接的高強度螺栓，應(yīng)符合下列公式的要求：
式中 Nv、Nt——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；
Nvb、Ntb、Ncb——一個高強度螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計值。
7.2.4 在構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端，當(dāng)螺栓或鉚釘沿軸向受力方向的連接長度l1，大于15d0時，應(yīng)將螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值乘以折減系數(shù)
。當(dāng)l1大于60d0時，折減系數(shù)為0.7，d0為孔徑。
7.2.5 在下列情況的連接中，螺栓或鉚釘?shù)臄?shù)目應(yīng)予增加：
1 一個構(gòu)件借助填板或其他中間板件與另一構(gòu)件連接的螺栓（摩擦型連接的高強度螺栓除外）或鉚釘數(shù)目，應(yīng)按計算增加10％。
2 當(dāng)采用搭接或拼接板的單面連接傳遞軸心力，因偏心引起連接部位發(fā)生彎曲時，螺栓（摩擦型連接的高強度螺栓除外）或鉚釘數(shù)目，應(yīng)按計算增加10％。
3 在構(gòu)件的端部連接中，當(dāng)利用短角鋼連接型鋼（角鋼或槽鋼）的外伸肢以縮短連接長度時，在短角鋼兩肢中的一肢上，所用的螺栓或鉚釘數(shù)目應(yīng)按計算增加50％。
4 當(dāng)鉚釘連接的鉚合總厚度超過鉚釘孔徑的5倍時，總厚度每超過2mm，鉚釘數(shù)目應(yīng)按計算增加1％（至少應(yīng)增加一個鉚釘），但鉚合總厚度不得超過鉚釘孔徑的7倍。
7.2.6 連接薄鋼板采用的自攻螺釘、鋼拉鉚釘（環(huán)槽鉚釘）、射釘?shù)葢?yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
條文說明
7.2 緊固件(螺栓、鉚釘?shù)?連接
7.2.1公式(7.2.1-8)和公式(7.2.1-10)的相關(guān)公式是保證普通螺栓或鉚釘?shù)臈U軸不致在剪力和拉力聯(lián)合作用下破壞；公式(7.2.1-9)和公式(7.2.1-11)是保證連接板件不致因承壓強度不足而破壞。
7.2.2 本條為高強度螺栓摩擦型連接的要求。
1 高強度螺栓摩擦型連接是靠被連接板疊間的摩擦阻力傳遞內(nèi)力，以摩擦阻力剛被克服作為連接承載能力的極限狀態(tài)。摩擦阻力值取決于板疊間的法向壓力即螺栓預(yù)拉力P、接觸表面的抗滑移系數(shù)μ以及傳力摩擦面數(shù)目nf，故一個摩擦型高強度螺栓的最大受剪承載力為nfμP除以抗力分項系數(shù)1.111，即得：
2 關(guān)于表7.2.2-1的抗滑移系數(shù)，這次修訂時增加了Q420鋼的μ值，一般來說，鋼材強度愈高μ值越大。另外，通過近十余年的實踐經(jīng)驗證明，原規(guī)范規(guī)定的當(dāng)接觸面處理為噴砂(丸)或噴砂(丸)后生赤銹時對Q345鋼、Q390鋼所取的μ＝0.55過高，在實際工程中常達不到，現(xiàn)在改為μ＝0.5(含Q420鋼)。
考慮到酸洗除銹在建筑結(jié)構(gòu)上很難做到，即使小型構(gòu)件能用酸洗，但往往有殘存的酸液會繼續(xù)腐蝕摩擦面，故未列入。
在實際工程中，還可能采用砂輪打磨(打磨方向應(yīng)與受力方向垂直)等接觸面處理方法，其抗滑移系數(shù)應(yīng)根據(jù)試驗確定。
另外，按規(guī)范公式(7.2.2-1)計算時，沒有限定板束的總厚度和連接板疊的塊數(shù)，當(dāng)總厚度超出螺栓直徑的10倍時，宜在工程中進行試驗以確定施工時的技術(shù)參數(shù)(如轉(zhuǎn)角法的轉(zhuǎn)角)以及抗剪承載力。
3 關(guān)于高強度螺栓預(yù)拉力P的取值：高強度螺栓的預(yù)拉力P值原規(guī)范是基于螺栓的屈服強度確定的。因8.8級螺栓的屈服強度fy＝660N/mm2，所算得的P值低于國外規(guī)范的相應(yīng)值，以致8.8級螺栓摩擦型連接的承載力有時(μ≤0.4時)甚至低于相同直徑普通螺栓的抗剪承載力?？紤]到高強度螺栓沒有明顯的屈服點，這次修訂時參照國外經(jīng)驗改為預(yù)拉力P值以螺栓的抗拉強度為準(zhǔn)，再考慮必要的系數(shù)，用螺栓的有效截面經(jīng)計算確定。
擰緊螺栓時，除使螺栓產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還產(chǎn)生剪應(yīng)力。在正常施工條件下，即螺母的螺紋和下支承面涂黃油潤滑劑的條件下，或在供貨狀態(tài)原潤滑劑未干的情況下擰緊螺栓時，試驗表明可考慮對應(yīng)力的影響系數(shù)為1.2。
考慮螺栓材質(zhì)的不均勻性，引進一折減系數(shù)0.9。
施工時為了補償螺栓預(yù)拉力的松弛，一般超張拉5％～10％，為此采用一個超張拉系數(shù)0.9。
由于以螺栓的抗拉強度為準(zhǔn)，為安全起見再引入一個附加安全系數(shù)0.9。
這樣高強度螺栓預(yù)拉力值應(yīng)由下式計算：
式中 fu——螺栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強度；對8.8級，取fu＝830N/mm2，對10.9級取fu＝1040N/mm2；
Ae——螺紋處的有效面積。
規(guī)范表7.2.2-2中的P值就是按公式(69)計算的(取5kN的整倍數(shù)值)，計算結(jié)果與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018相協(xié)調(diào)，但仍小于國外規(guī)范的規(guī)定值，AISC 1999和Eurocode 3 1993均取預(yù)拉力P＝0.7Acfbu，日本的取值亦與此相仿(《鋼構(gòu)造限界狀態(tài)設(shè)計指針》1998)。
扭剪型螺栓雖然不存在超張拉問題，但國標(biāo)中對10.9級螺栓連接副緊固軸力的最小值與本規(guī)范表7.2.2-2的P值基本相等，而此緊固軸力的最小值(即P值)卻為其公稱值的0.9倍。
4 關(guān)于摩擦型連接的高強度螺栓，其桿軸方向受拉的承載力設(shè)計值Nbt＝0.8P問題：試驗證明，當(dāng)外拉力Nt過大時，螺栓將發(fā)生松弛現(xiàn)象，這樣就喪失了摩擦型連接高強度螺栓的優(yōu)越性。為避免螺栓松弛并保留一定的余量，因此規(guī)范規(guī)定為：每個高強度螺栓在其桿軸方向的外拉力的設(shè)計值Nt不得大于0.8P。
5 同時承受剪力Nv和栓桿軸向外拉力Nt的高強度螺栓摩擦型連接，其承載力可以采用直線相關(guān)公式表達如下[即本規(guī)范公式(7.2.2-2)]：
式中 Nbv——一個高強度螺栓抗剪承載力設(shè)計值，Nbv＝0.9nfμP[即本規(guī)范公式(7.2.2-1)]；
Nbt——一個高強度螺栓抗拉承載力設(shè)計值，Nbt＝0.8P(見本條說明第4款)。
將Nbv和Nbt代入本規(guī)范公式(7.2.2-2)，即可得到與GBJ 17-88相同的結(jié)果，Nbv，t＝0.9nfμ(P—1.25Nt)(GBJ 17-88規(guī)范第7.2.2條，1～3款)。
7.2.3 本條為高強度螺栓承壓型連接的計算要求。
1 目前制造廠生產(chǎn)供應(yīng)的高強度螺栓無用于摩擦型連接和承壓型連接之分。當(dāng)摩擦面處理方法相同且用于使螺栓受剪的連接時，從單個螺栓受剪的工作曲線(圖21)可以看出：當(dāng)以曲線上的“1”作為連接受剪承載力的極限時，即僅靠板疊間的摩擦阻力傳遞剪力，這就是摩擦型的計算準(zhǔn)則。但實際上此連接尚有較大的承載潛力。承壓型高強度螺栓是以曲線的最高點“3”作為連接承載力極限，因此更加充分利用了螺栓的承載能力，按理可以節(jié)約50％以上的螺栓。這次修訂時降低了承壓型連接對摩擦面的要求即除應(yīng)清除油污和浮銹外，不再要求做其他處理。其工作性質(zhì)與原先要求接觸面處埋與摩擦型連接相同時有所區(qū)別。
圖21 單個螺栓受剪時的工作曲線
因高強度螺栓承壓型連接的剪切變形比摩擦型的大，所以只適于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中。另外，高強度螺栓承壓型連接在荷載設(shè)計值作用下將產(chǎn)生滑移，也不宜用于承受反向內(nèi)力的連接。
2 由于高強度螺栓承壓型連接是以承載力極限值作為設(shè)計準(zhǔn)則，其最后破壞形式與普通螺栓相同，即栓桿被剪斷或連接板被擠壓破壞，因此其計算方法也與普通螺栓相同。但要注意：當(dāng)剪切面在螺紋處時，其受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按螺栓螺紋處的有效面積計算(普通螺栓的抗剪強度設(shè)計值是根據(jù)連接的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計而定的，試驗時不分剪切面是否在螺紋處，故普通螺栓沒有這個問題)。
3 當(dāng)承壓型連接高強度螺栓沿桿軸方向受拉時，本規(guī)范表3.4.1-4給出了螺栓的抗拉強度設(shè)計值fbt≈0.48fbu，抗拉承載力的計算公式與普通螺栓相同，本款亦適用于未施加預(yù)拉力的高強度螺栓沿桿軸方向受拉連接的計算。
4 同時承受剪力和桿軸方向拉力的高強度螺栓承壓型連接：當(dāng)滿足規(guī)范公式(7.2.3-1)、(7.2.3-2)的要求時，可保證栓桿不致在剪力和拉力聯(lián)合作用下破壞。
規(guī)范公式(7.2.3-2)是保證連接板件不致因承壓強度不足而破壞。由于只承受剪力的連接中，高強度螺栓對板疊有強大的壓緊作用，使承壓的板件孔前區(qū)形成三向壓應(yīng)力場，因而其承壓強度設(shè)計值比普通螺栓的要高得多。但對受有桿軸方向拉力的高強度螺栓，板疊之間的壓緊作用隨外拉力的增加而減小，因而承壓強度設(shè)計值也隨之降低。承壓型高強度螺栓的承壓強度設(shè)計值是隨外拉力的變化而變化的。為了計算方便，規(guī)范規(guī)定只要有外拉力作用，就將承壓強度設(shè)計值除以1.2予以降低。所以規(guī)范公式(7.2.3-2)中右側(cè)的系數(shù)1.2實質(zhì)上是承壓強度設(shè)計值的降低系數(shù)。計算Nbc時，仍應(yīng)采用本規(guī)范表3.4.1-4中的承壓強度設(shè)計值。
5 由于已降低了承壓型連接對摩擦面處理的要求，故原規(guī)范第7.2.3條第五款的要求即可取消。何況，此時在螺栓連接滑移時一般已不會發(fā)生響聲。
7.2.4 當(dāng)構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端，螺栓(包括普通螺栓和高強度螺栓)或鉚釘?shù)倪B接長度l1過大時，螺栓或鉚釘?shù)氖芰懿痪鶆?，端部的螺栓或鉚釘受力最大，往往首先破壞，并將依次向內(nèi)逐個破壞。因此規(guī)定當(dāng)l1＞15d0，應(yīng)將承載力設(shè)計值乘以折減系數(shù)。
7.2.6 本條提出了為連接薄鋼板用的新式連接件(緊固件)，如自攻螺釘、拉鉚釘和近年來由國外引進并已廣泛應(yīng)用于我國建筑業(yè)構(gòu)件連接中為剪力連接件等用的射釘?shù)?。鑒于這些緊固件的設(shè)計計算及構(gòu)造要求，在現(xiàn)行《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018中均有具體規(guī)定，故本條不再贅述。
1 在普通螺栓或鉚釘受剪的連接中，每個普通螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)取受剪和承壓承載力設(shè)計值中的較小者。
受剪承載力設(shè)計值：
普通螺栓
鉚釘
承壓承載力設(shè)計值：
普通螺栓
鉚釘
式中 nv——受剪面數(shù)目；
d——螺栓桿直徑；
d0——鉚釘孔直徑；
∑t——在不同受力方向中一個受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值；
fvb、fcb——螺栓的抗剪和承壓強度設(shè)計值；
fvr、fcr——鉚釘?shù)目辜艉统袎簭姸仍O(shè)計值。
2 在普通螺栓、錨栓或鉚釘桿軸方向受拉的連接中，每個普通螺栓、錨栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算：
普通螺栓
錨栓
鉚釘
式中 de——螺栓或錨栓在螺紋處的有效直徑；
ftb、fta、ftr——普通螺栓、錨栓和鉚釘?shù)目估瓘姸仍O(shè)計值。
3 同時承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓和鉚釘，應(yīng)分別符合下列公式的要求：
式中 Nv、Nt——某個普通螺栓或鉚釘所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb——一個普通螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計值；
Nvr、Ntr、Ncr——一個鉚釘?shù)氖芗簟⑹芾统袎撼休d力設(shè)計值。
7.2.2 高強度螺栓摩擦型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1 在抗剪連接中，每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：
式中 nf——傳力摩擦面數(shù)目；μ——摩擦面的抗滑移系數(shù)，應(yīng)按表7.2.2-1采用；
P——一個高強度螺栓的預(yù)拉力，應(yīng)按表7.2.2-2采用。 表7.2.2-1 摩擦面的抗滑移系數(shù)μ
表7.2.2-2 一個高強度螺栓的預(yù)拉力P(kN)
2 在螺栓桿軸方向受拉的連接中，每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值取Ntb＝0.8P。3 當(dāng)高強度螺栓摩擦型連接同時承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時，其承載力應(yīng)按下式計算：
式中 Nv、Nt——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb——一個高強度螺栓的受剪、受拉承載力設(shè)計值。
7.2.3 高強度螺栓承壓型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算：
1 承壓型連接的高強度螺栓的預(yù)拉力P應(yīng)與摩擦型連接高強度螺栓相同。連接處構(gòu)件接觸面應(yīng)清除油污及浮銹。
高強度螺栓承壓型連接不應(yīng)用于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。
2 在抗剪連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同，但當(dāng)剪切面在螺紋處時，其受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按螺紋處的有效面積進行計算。
3 在桿軸方向受拉的連接中，每個承壓型連接高強度螺栓的承載力設(shè)計值的計算方法與普通螺栓相同。
4 同時承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型連接的高強度螺栓，應(yīng)符合下列公式的要求：
式中 Nv、Nt——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb——一個高強度螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計值。
7.2.4 在構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端，當(dāng)螺栓或鉚釘沿軸向受力方向的連接長度l1，大于15d0時，應(yīng)將螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值乘以折減系數(shù)
。當(dāng)l1大于60d0時，折減系數(shù)為0.7，d0為孔徑。7.2.5 在下列情況的連接中，螺栓或鉚釘?shù)臄?shù)目應(yīng)予增加：
1 一個構(gòu)件借助填板或其他中間板件與另一構(gòu)件連接的螺栓（摩擦型連接的高強度螺栓除外）或鉚釘數(shù)目，應(yīng)按計算增加10％。
2 當(dāng)采用搭接或拼接板的單面連接傳遞軸心力，因偏心引起連接部位發(fā)生彎曲時，螺栓（摩擦型連接的高強度螺栓除外）或鉚釘數(shù)目，應(yīng)按計算增加10％。
3 在構(gòu)件的端部連接中，當(dāng)利用短角鋼連接型鋼（角鋼或槽鋼）的外伸肢以縮短連接長度時，在短角鋼兩肢中的一肢上，所用的螺栓或鉚釘數(shù)目應(yīng)按計算增加50％。
4 當(dāng)鉚釘連接的鉚合總厚度超過鉚釘孔徑的5倍時，總厚度每超過2mm，鉚釘數(shù)目應(yīng)按計算增加1％（至少應(yīng)增加一個鉚釘），但鉚合總厚度不得超過鉚釘孔徑的7倍。
7.2.6 連接薄鋼板采用的自攻螺釘、鋼拉鉚釘（環(huán)槽鉚釘）、射釘?shù)葢?yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
條文說明
7.2 緊固件(螺栓、鉚釘?shù)?連接
7.2.1公式(7.2.1-8)和公式(7.2.1-10)的相關(guān)公式是保證普通螺栓或鉚釘?shù)臈U軸不致在剪力和拉力聯(lián)合作用下破壞；公式(7.2.1-9)和公式(7.2.1-11)是保證連接板件不致因承壓強度不足而破壞。
7.2.2 本條為高強度螺栓摩擦型連接的要求。
1 高強度螺栓摩擦型連接是靠被連接板疊間的摩擦阻力傳遞內(nèi)力，以摩擦阻力剛被克服作為連接承載能力的極限狀態(tài)。摩擦阻力值取決于板疊間的法向壓力即螺栓預(yù)拉力P、接觸表面的抗滑移系數(shù)μ以及傳力摩擦面數(shù)目nf，故一個摩擦型高強度螺栓的最大受剪承載力為nfμP除以抗力分項系數(shù)1.111，即得：
2 關(guān)于表7.2.2-1的抗滑移系數(shù)，這次修訂時增加了Q420鋼的μ值，一般來說，鋼材強度愈高μ值越大。另外，通過近十余年的實踐經(jīng)驗證明，原規(guī)范規(guī)定的當(dāng)接觸面處理為噴砂(丸)或噴砂(丸)后生赤銹時對Q345鋼、Q390鋼所取的μ＝0.55過高，在實際工程中常達不到，現(xiàn)在改為μ＝0.5(含Q420鋼)。考慮到酸洗除銹在建筑結(jié)構(gòu)上很難做到，即使小型構(gòu)件能用酸洗，但往往有殘存的酸液會繼續(xù)腐蝕摩擦面，故未列入。
在實際工程中，還可能采用砂輪打磨(打磨方向應(yīng)與受力方向垂直)等接觸面處理方法，其抗滑移系數(shù)應(yīng)根據(jù)試驗確定。
另外，按規(guī)范公式(7.2.2-1)計算時，沒有限定板束的總厚度和連接板疊的塊數(shù)，當(dāng)總厚度超出螺栓直徑的10倍時，宜在工程中進行試驗以確定施工時的技術(shù)參數(shù)(如轉(zhuǎn)角法的轉(zhuǎn)角)以及抗剪承載力。
3 關(guān)于高強度螺栓預(yù)拉力P的取值：高強度螺栓的預(yù)拉力P值原規(guī)范是基于螺栓的屈服強度確定的。因8.8級螺栓的屈服強度fy＝660N/mm2，所算得的P值低于國外規(guī)范的相應(yīng)值，以致8.8級螺栓摩擦型連接的承載力有時(μ≤0.4時)甚至低于相同直徑普通螺栓的抗剪承載力?？紤]到高強度螺栓沒有明顯的屈服點，這次修訂時參照國外經(jīng)驗改為預(yù)拉力P值以螺栓的抗拉強度為準(zhǔn)，再考慮必要的系數(shù)，用螺栓的有效截面經(jīng)計算確定。
擰緊螺栓時，除使螺栓產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還產(chǎn)生剪應(yīng)力。在正常施工條件下，即螺母的螺紋和下支承面涂黃油潤滑劑的條件下，或在供貨狀態(tài)原潤滑劑未干的情況下擰緊螺栓時，試驗表明可考慮對應(yīng)力的影響系數(shù)為1.2。
考慮螺栓材質(zhì)的不均勻性，引進一折減系數(shù)0.9。
施工時為了補償螺栓預(yù)拉力的松弛，一般超張拉5％～10％，為此采用一個超張拉系數(shù)0.9。
由于以螺栓的抗拉強度為準(zhǔn)，為安全起見再引入一個附加安全系數(shù)0.9。
這樣高強度螺栓預(yù)拉力值應(yīng)由下式計算：
式中 fu——螺栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強度；對8.8級，取fu＝830N/mm2，對10.9級取fu＝1040N/mm2；Ae——螺紋處的有效面積。
規(guī)范表7.2.2-2中的P值就是按公式(69)計算的(取5kN的整倍數(shù)值)，計算結(jié)果與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018相協(xié)調(diào)，但仍小于國外規(guī)范的規(guī)定值，AISC 1999和Eurocode 3 1993均取預(yù)拉力P＝0.7Acfbu，日本的取值亦與此相仿(《鋼構(gòu)造限界狀態(tài)設(shè)計指針》1998)。
扭剪型螺栓雖然不存在超張拉問題，但國標(biāo)中對10.9級螺栓連接副緊固軸力的最小值與本規(guī)范表7.2.2-2的P值基本相等，而此緊固軸力的最小值(即P值)卻為其公稱值的0.9倍。
4 關(guān)于摩擦型連接的高強度螺栓，其桿軸方向受拉的承載力設(shè)計值Nbt＝0.8P問題：試驗證明，當(dāng)外拉力Nt過大時，螺栓將發(fā)生松弛現(xiàn)象，這樣就喪失了摩擦型連接高強度螺栓的優(yōu)越性。為避免螺栓松弛并保留一定的余量，因此規(guī)范規(guī)定為：每個高強度螺栓在其桿軸方向的外拉力的設(shè)計值Nt不得大于0.8P。
5 同時承受剪力Nv和栓桿軸向外拉力Nt的高強度螺栓摩擦型連接，其承載力可以采用直線相關(guān)公式表達如下[即本規(guī)范公式(7.2.2-2)]：
式中 Nbv——一個高強度螺栓抗剪承載力設(shè)計值，Nbv＝0.9nfμP[即本規(guī)范公式(7.2.2-1)]；Nbt——一個高強度螺栓抗拉承載力設(shè)計值，Nbt＝0.8P(見本條說明第4款)。
將Nbv和Nbt代入本規(guī)范公式(7.2.2-2)，即可得到與GBJ 17-88相同的結(jié)果，Nbv，t＝0.9nfμ(P—1.25Nt)(GBJ 17-88規(guī)范第7.2.2條，1～3款)。
7.2.3 本條為高強度螺栓承壓型連接的計算要求。
1 目前制造廠生產(chǎn)供應(yīng)的高強度螺栓無用于摩擦型連接和承壓型連接之分。當(dāng)摩擦面處理方法相同且用于使螺栓受剪的連接時，從單個螺栓受剪的工作曲線(圖21)可以看出：當(dāng)以曲線上的“1”作為連接受剪承載力的極限時，即僅靠板疊間的摩擦阻力傳遞剪力，這就是摩擦型的計算準(zhǔn)則。但實際上此連接尚有較大的承載潛力。承壓型高強度螺栓是以曲線的最高點“3”作為連接承載力極限，因此更加充分利用了螺栓的承載能力，按理可以節(jié)約50％以上的螺栓。這次修訂時降低了承壓型連接對摩擦面的要求即除應(yīng)清除油污和浮銹外，不再要求做其他處理。其工作性質(zhì)與原先要求接觸面處埋與摩擦型連接相同時有所區(qū)別。
圖21 單個螺栓受剪時的工作曲線
因高強度螺栓承壓型連接的剪切變形比摩擦型的大，所以只適于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中。另外，高強度螺栓承壓型連接在荷載設(shè)計值作用下將產(chǎn)生滑移，也不宜用于承受反向內(nèi)力的連接。2 由于高強度螺栓承壓型連接是以承載力極限值作為設(shè)計準(zhǔn)則，其最后破壞形式與普通螺栓相同，即栓桿被剪斷或連接板被擠壓破壞，因此其計算方法也與普通螺栓相同。但要注意：當(dāng)剪切面在螺紋處時，其受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按螺栓螺紋處的有效面積計算(普通螺栓的抗剪強度設(shè)計值是根據(jù)連接的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計而定的，試驗時不分剪切面是否在螺紋處，故普通螺栓沒有這個問題)。
3 當(dāng)承壓型連接高強度螺栓沿桿軸方向受拉時，本規(guī)范表3.4.1-4給出了螺栓的抗拉強度設(shè)計值fbt≈0.48fbu，抗拉承載力的計算公式與普通螺栓相同，本款亦適用于未施加預(yù)拉力的高強度螺栓沿桿軸方向受拉連接的計算。
4 同時承受剪力和桿軸方向拉力的高強度螺栓承壓型連接：當(dāng)滿足規(guī)范公式(7.2.3-1)、(7.2.3-2)的要求時，可保證栓桿不致在剪力和拉力聯(lián)合作用下破壞。
規(guī)范公式(7.2.3-2)是保證連接板件不致因承壓強度不足而破壞。由于只承受剪力的連接中，高強度螺栓對板疊有強大的壓緊作用，使承壓的板件孔前區(qū)形成三向壓應(yīng)力場，因而其承壓強度設(shè)計值比普通螺栓的要高得多。但對受有桿軸方向拉力的高強度螺栓，板疊之間的壓緊作用隨外拉力的增加而減小，因而承壓強度設(shè)計值也隨之降低。承壓型高強度螺栓的承壓強度設(shè)計值是隨外拉力的變化而變化的。為了計算方便，規(guī)范規(guī)定只要有外拉力作用，就將承壓強度設(shè)計值除以1.2予以降低。所以規(guī)范公式(7.2.3-2)中右側(cè)的系數(shù)1.2實質(zhì)上是承壓強度設(shè)計值的降低系數(shù)。計算Nbc時，仍應(yīng)采用本規(guī)范表3.4.1-4中的承壓強度設(shè)計值。
5 由于已降低了承壓型連接對摩擦面處理的要求，故原規(guī)范第7.2.3條第五款的要求即可取消。何況，此時在螺栓連接滑移時一般已不會發(fā)生響聲。
7.2.4 當(dāng)構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端，螺栓(包括普通螺栓和高強度螺栓)或鉚釘?shù)倪B接長度l1過大時，螺栓或鉚釘?shù)氖芰懿痪鶆?，端部的螺栓或鉚釘受力最大，往往首先破壞，并將依次向內(nèi)逐個破壞。因此規(guī)定當(dāng)l1＞15d0，應(yīng)將承載力設(shè)計值乘以折減系數(shù)。
7.2.6 本條提出了為連接薄鋼板用的新式連接件(緊固件)，如自攻螺釘、拉鉚釘和近年來由國外引進并已廣泛應(yīng)用于我國建筑業(yè)構(gòu)件連接中為剪力連接件等用的射釘?shù)?。鑒于這些緊固件的設(shè)計計算及構(gòu)造要求，在現(xiàn)行《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018中均有具體規(guī)定，故本條不再贅述。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
