鋼結(jié)構(gòu)螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算是確保結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵步驟。在此例題中，我們將探討4.6級和5.6級螺栓的受拉強(qiáng)度計(jì)算方法。4.6級螺栓通常用于輕型鋼結(jié)構(gòu)，而5.6級螺栓適用于重型或高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)。，，對于4.6級螺栓，其受拉強(qiáng)度計(jì)算公式為：，\[ f = \frac{f_s}{100} \]，\(f\)代表螺栓的抗拉強(qiáng)度（單位為牛頓），\(f_s\)是標(biāo)準(zhǔn)值。，，對于5.6級螺栓，其受拉強(qiáng)度計(jì)算公式為：，\[ f = k \cdot f_s \]，\(k\)是一個(gè)系數(shù)，根據(jù)螺栓的材質(zhì)和直徑確定，\(f_s\)是標(biāo)準(zhǔn)值。，，這些公式可以幫助工程師在設(shè)計(jì)階段估算螺栓的承載能力，從而確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

一、普通螺栓受拉強(qiáng)度驗(yàn)算例題

（一）例題內(nèi)容

假設(shè)有一牛腿用粗制4.6級螺栓連接于鋼柱上，牛腿下有一支托板承受剪力，螺栓采用M20，鋼材為Q235BF，螺栓間距采用70mm，豎向荷載V距離柱翼緣表面200mm，設(shè)計(jì)值為100KN，軸向力N設(shè)計(jì)值為120KN，進(jìn)行螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算；如改用5.6級精制螺栓，不考慮支托承剪，再驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度。

（二）驗(yàn)算步驟

1. 確定螺栓性能等級相關(guān)參數(shù)
   • 對于4.6級螺栓，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)螺栓強(qiáng)度等級的含義，其公稱抗拉強(qiáng)度為$400MPa$，屈強(qiáng)比值為$0.6$，則公稱屈服強(qiáng)度為$400\times0.6 = 240MPa$。
   • 對于5.6級螺栓，公稱抗拉強(qiáng)度為$500MPa$，屈強(qiáng)比值為$0.6$，公稱屈服強(qiáng)度為$500\times0.6=300MPa$。
2. 計(jì)算單個(gè)螺栓所受拉力
   • 首先計(jì)算螺栓群所受的總拉力。在這種情況下，螺栓群受到豎向荷載$V$和軸向力$N$的共同作用。
   • 單個(gè)螺栓所受拉力$N_{t}$與螺栓群的布置以及所受外力有關(guān)。假設(shè)螺栓群均勻受力，則$N_{t}=\frac{N}{n}$（$n$為螺栓個(gè)數(shù)，這里假設(shè)為$1$個(gè)螺栓進(jìn)行簡單示意計(jì)算），對于4.6級螺栓，$N_{t1}=\frac{120000}{1}=120000N$。
3. 強(qiáng)度驗(yàn)算
   • 根據(jù)螺栓受拉強(qiáng)度計(jì)算公式$\sigma=\frac{N_{t}}{A_{e}}\leq f_{t}^{b}$（$A_{e}$為螺栓的有效面積，$f_{t}^{b}$為螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。
   • 對于M20的螺栓，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可得其有效面積$A_{e}$的值。
   • 對于4.6級螺栓，計(jì)算$\sigma_{1}=\frac{120000}{A_{e}}$，然后與$f_{t}^{b}$（4.6級螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）進(jìn)行比較。如果$\sigma_{1}\leq f_{t}^{b}$，則4.6級螺栓受拉強(qiáng)度滿足要求。
   • 對于5.6級螺栓，同樣計(jì)算$N_{t2}=\frac{120000}{1}=120000N$，$\sigma_{2}=\frac{120000}{A_{e}}$，再與5.6級螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值$f_{t}^{b}$