对拉螺栓的轴向拉力设计值1

对拉螺栓的轴向拉力设计值

陕西建筑职工大学

李柏雄

“建筑施工模板安全技术规范”（JGJ162-2008)（下面简称规范）5.2.3条规定，对拉螺栓轴向拉力设计值

NtbAnftb

式中

（5.2.3-2）

Anftb

对拉螺栓净截面面积螺栓抗拉强度设计值

按（5.2.3-2）式，规范给出

表5.2.3螺栓直径（mm）M12M14M16M18M20M22

对拉螺栓轴向拉力设计值螺栓内径（mm）9.8511.5513.5514.9316.9318.93

净截面面积（mm）[**************]82

2

轴向拉力设计值（KN)12.917.824.529.638.247.9

公式（5.2.3-2）及表5.2.3存在下列问题：一、

按钢结构设计规范（GB50017-2003)7.2.1条2款，普通

螺栓杆轴方向受拉的连接中，每个螺栓承载力设计值按下式计算：

Ntb

式中

de2

4

ftb

de

螺栓在螺纹处的有效直径

13

de

dp

24

P螺距；

d公称直径

螺栓轴向受拉承载力设计值是按有效面积计算，不是按所谓净截面面积计算。

因为螺纹是倾斜的，螺纹小径（即内径）不是破坏面的直径。同时，在国家标准：普通螺纹基本尺寸（GB/T196-2003)中，螺栓（螺纹）内径也没有表5.2.3中的9.85；11.55；13.55等尺寸。二、

此外，表5.2.3采用的螺栓抗拉强度设计值，是C级普通

螺栓螺栓连接的强度设计值，即170N/mm。但对拉螺栓不是螺栓连接．．．．．．．．中的螺栓，而是一个轴向受拉杆件：

2

下面这种对拉螺栓，也是轴向受拉杆件：

对拉螺栓不需要借助角钢等连接件连接，没有螺栓连接中的撬力：．．．．

对拉螺栓抗拉强度应取钢材抗拉强度设计值，不应是170N/mm。采用螺栓有效面积和钢材抗拉强度设计值，计算对拉螺栓轴向拉力设计值如下：

2

螺栓公称直径d（mm）M12

钢材抗拉

螺距p

强度设计

（mm）

值（N/mm)215

1.75

2

螺栓有效直径de（mm）10.36

螺栓有效面积Ae（mm）84.27

2

轴向拉力设计值（KN)18.1（12.9）24.8

M14215212.12115.44

（17.8）33.7

M16215214.12156.67

（24.5）39.5

M182052.515.65192.47

（29.6）50.2

M202052.517.65244.79

（38.2）62.2

M222052.519.65303.40

（47.9）

表中，轴向拉力设计值一列，括号内是规范表5.2.3的数值。西安很多工地剪力墙模板采用直径12的对拉螺栓。以直径12的对拉螺栓为例，采用上面表格中直径12的对拉螺栓的轴向拉力设计值18.1KN，用钢管代替方木，楼板厚假定为100，对层高3m的剪力墙模板进行设计。设计过程见下面的电子表格：

用电子表格设计剪力墙的小模板，详情可见“混凝土剪力墙小模板的设计”。

根据计算结果，画出

3m（2.9m）层高剪力墙模板施工图

00

当板厚为120时，最上面的尺寸800，改为780；板厚为150时，750

剪力墙模板图

图一

按上面模板图施工，3m层高剪力墙，用直径12的对拉螺栓，用钢管代替方木，竖向只要四排对拉螺栓。螺栓水平间距520。比一般工地施工用的对拉螺栓少。下面是一个工地，2.9m层高的剪力墙模板，用直径12的对拉螺栓，钢管代替方木，竖向布置四排对拉螺栓的照片。不过，对拉螺栓的间距和图一的不同。其实，满足强度要求的对拉螺栓的布置，本来就不是唯一的。

照片的施工实例，也表明规范表5.2.3对拉螺栓轴向拉力设计值偏低。

钢管代替方木

这里讨论的对拉螺栓的轴向承载力都是针对螺栓断裂来说的：

对拉螺栓的破坏形式，除了断裂外，还可能有螺纹被抹平：

螺纹被抹平

这种情况下，对拉螺栓的轴向拉力设计值，还需要另外研究。

二〇一五年十一月十七日星期二