螺栓内力由有限单元法分析确定。拉力包含撬力。螺栓承载力按 AISC 360 第 J3 章进行规范校核。
螺栓
螺栓的受拉与受剪承载力
承压型螺栓的设计受拉或受剪承载力 ϕRn，以及允许受拉或受剪承载力 Rn/Ω，按受拉断裂和受剪断裂极限状态确定如下：
Rn = FnAb
ϕ = 0.75 （LRFD，可在规范设置中修改）
Ω = 2.00 （ASD，可在规范设置中修改）
其中：
Ab – 螺栓或螺纹件的公称无螺纹杆身截面面积
Fn – 来自表 J3.2 的公称受拉应力 Fnt 或剪应力 Fnv
所需受拉承载力应包含由被连接件变形产生的撬力引起的任何拉力。
承压型节点中拉剪组合作用
承受拉剪组合作用的螺栓，其可用受拉承载力按受拉和受剪断裂极限状态确定如下：
Rn = F'nt Ab (AISC 360-16 J3-2)
ϕ = 0.75 （LRFD，可在规范设置中修改）
Ω = 2.00 （ASD，可在规范设置中修改）
\( F'_{nt}=1.3 F_{nt} - \frac{f_{rv} F_{nt}}{\phi F_{nv}} \) (AISC 360-16 J3-3a LRFD)
\( F'_{nt}=1.3 F_{nt} - \frac{f_{rv} \Omega F_{nt}}{F_{nv}} \) (AISC 360-16 J3-3b ASD)
其中：
- F'nt – 考虑剪应力影响后修正的公称受拉应力
- Fnt – 来自 AISC 360-16 表 J3.2 的公称受拉应力
- Fnv – 来自 AISC 360-16 表 J3.2 的公称剪应力
- frv – 按 LRFD 或 ASD 荷载组合计算的所需剪应力。紧固件的可用剪应力应不小于所需剪应力 frv
螺栓孔承压承载力
螺栓孔处的可用承压承载力 ϕRn 和 Rn/Ω，按承压极限状态确定如下：
ϕ = 0.75 （LRFD，可在规范设置中修改）
Ω = 2.00 （ASD，可在规范设置中修改）
被连接材料的公称承压承载力 Rn 确定如下：
标准孔节点中的螺栓：
Rn = 1.2 lc t Fu ≤ 2.4 d t Fu (AISC 360-16 J3-6a, J3-6a, c)
槽形孔节点中的螺栓：
Rn = 1.0 lc t Fu ≤ 2.0 d t Fu (AISC 360-16 J3-6a, J3-6e, f)
其中：
- Fu – 被连接材料规定的最小抗拉强度
- d – 螺栓公称直径
- lc – 沿受力方向，孔边至相邻孔边或材料边缘的净距
- t – 被连接材料厚度
预拉力螺栓
A325 或 A490 级预拉力螺栓在拉力 Ft 作用下的设计抗滑移承载力
预拉力取值参照 AISC 360-10 表 J3.1。
Tb = 0.7 fub As
单个螺栓设计抗滑移承载力，参照 AISC 360-10 第 J3.8 条
Rn = kSC μ Du hf Tb ns
受剪承载比 [%]：
Uts = V / ϕRn (LRFD)
Uts = Ω V / Rn (ASD)
其中：
- As – 螺栓受拉应力面积
- fub – 极限抗拉强度
- \( k_{SC}=1-\frac{F_t}{D_u T_b n_b} \) – 拉剪组合系数（LRFD）(J3-5a)
- \( k_{SC}=1-\frac{1.5 F_t}{D_u T_b n_b} \) – 拉剪组合系数（ASD）(J3-5b)
- μ – 平均滑移系数，可在规范设置中修改
- Du = 1.13 – 反映螺栓实际预拉力均值与规定最小预拉力之比的系数
- hf = 1.0 – 填板系数
- ns – 摩擦面数量；每个摩擦面分别进行校核
- V – 作用于螺栓的剪力
- ϕ = 1.0 – 标准孔的抗力系数（LRFD），可在规范设置中修改
- ϕ = 0.7 – 槽形孔的抗力系数（LRFD）
- Ω = 1.5 – 标准孔的抗力系数（ASD），可在规范设置中修改
- Ω = 2.14 – 槽形孔的抗力系数（ASD）