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
NtbAnftb
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
dp
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
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
NtbAnftb
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
dp
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