螺紋緊固件應力截面積和承載面積 GB /T 16823.1 - 1997
-
應力截面積
3.1 應力截面積的計算，見下面公式，如無特殊要求，取3位有效數字。
或 As = 0.7854(d-0.9382P)2式中：As ——螺紋的應力面積，mm2；
d——外螺紋大徑的基本尺寸，mm；
d2——螺紋中徑的基本尺寸，mm；
d3——螺紋小徑的基本尺寸（d1）減去螺紋原始三角形高度（H）的1/6值，即：
mm；H——螺紋原始三角形高度（H = 0.866025P），mm；
P——螺距，mm；
π——圓周率，π= 3.1416。
3.2 應力截面積值
對粗牙螺紋M1~M68（GB 193）、細牙螺紋M8×1~M130×6（GB 193）的應力截面積（As）值，如下表所示。
粗牙螺紋
細牙螺紋
螺紋直徑d
mm
螺距P
mm
應力截面積AS
mm2
螺紋直徑d
mm
螺距P
mm
應力截面積AS
mm2
1
0.25
0.46
8
1
39.2
1.1
0.25
0.588
10
1
64.5
1.2
0.25
0.732
10
1.25
61.2
1.4
0.3
0.983
12
1.25
92.1
1.6
0.35
1.27
12
1.5
88.1
1.8
0.35
1.7
14
1.5
125
2
0.4
2.07
16
1.5
167
2.2
0.45
2.48
18
1.5
216
2.5
0.45
3.39
20
1.5
272
3
0.5
5.03
20
2
258
3.5
0.6
6.78
22
1.5
333
4
0.7
8.78
24
2
384
4.5
0.75
11.3
27
2
496
5
0.8
14.2
30
2
621
6
1
20.1
33
2
761
7
1
28.9
36
3
865
8
1.25
36.6
39
3
1030
10
1.5
58
45
3
1400
12
1.75
84.3
52
4
1830
14
2
115
56
4
2144
16
2
157
60
4
2490
18
2.5
192
64
4
2851
20
2.5
245
72
6
3460
22
2.5
303
76
6
3890
24
3
353
80
6
4340
27
3
459
85
6
4950
30
3.5
581
90
6
5590
33
3.5
694
95
6
6270
36
4
817
100
6
7000
39
4
976
105
6
7760
42
4.5
1120
110
6
8560
45
4.5
1310
115
6
9390
48
5
1470
120
6
10300
52
5
1760
125
6
11200
56
5.5
2030
130
6
12100
60
5.5
2360
64
6
2680
68
6
3060
-
承載面積
4.1 承載面積的計算涉及眾多因素，如緊固件的支承面形狀、尺寸、螺栓和螺釘通孔的大小、有無墊圈面或墊圈等。常用支承面形狀的計算公式，如下表所示。如無特殊要求，取3位有效數字。
支承面的形狀
承載面積的計算公式
圓 形
六角形
方 形
注：Ab1——圓形支承面的承載面積，mm2；
Ab2——六角形支承面的承載面積，mm2；
Ab3——方形支承面的承載面積，mm2；
dw——支承面或墊圈面直徑，mm2，見GB 5276；
S——六角或方形的對邊寬度，mm，見GB 5276；
dh——螺栓或螺釘通孔直徑，mm，按GB 5277選取；
π——圓周率，π=3.1416。
4.2 典型的螺紋緊固件的承載面積（Ab）值及承載面積（Ab）與應力截面積（As）之比（Ab/As以下簡稱面積比），如下圖及表3~表5所示。
表3
螺紋緊固件
螺栓或螺釘
通孔直徑dh
mm
面積比
Ab/As
種類
對邊寬度S
mm
墊圈面
螺紋公稱直徑d
mm
六角頭螺栓
標準系列
無
3~80
按GB 5277
（無內倒角）或
GB 152.2~152.4
見表4
有
加大系列
有
12~39
無
內六角螺釘
/
無
1.6~36
見表5
方頭螺栓
標準系列
無
10~48
六角法蘭面螺栓
標準系列
無
5~16
盤頭螺釘
/
無
1.6~10
注：
1. 六角頭螺栓的標準系列、加大系列，按GB 3104選取；方頭螺栓按GB 8選取；內六角螺釘，按GB 70，選取，六角法蘭面螺栓，桉GB 5787選取，盤頭嫘釘，按GB 67或GB 818選取。
2. 當螺母支承面的形狀、尺寸與表中六角頭螺栓、方頭螺栓、六角法蘭面螺栓相同時，表4和表5也適用于該螺母。
表4
螺紋規格
螺栓或
螺釘通孔直徑dh
mm
六角頭螺栓的承載面積與應力面積之比
六角標準系列
六角墊圈面標準系列
六角加大系列
六角墊圈面加大系列
粗牙
細牙
對邊寬度
S
mm
承載面積
Ab2
mm2
面積比
Ab2/AS
支承面
直徑
dw=0.95S
mm
承載面積
Ab1
mm2
面積比
Ab1/AS
對邊寬度
S
mm
承載面積
Ab2
mm2
面積比
Ab2/AS
支承面
直徑
dw=0.95S
mm
承載面積
Ab1
mm2
面積比
Ab1/AS
M3
/
3.4
5.5
17.1
3.4
5.22
12.3
2.4
/
/
/
/
/
/
M4
/
4.5
7
26.5
3
6.65
18.8
2.1
/
/
/
/
/
/
M5
/
5.5
8
31.7
2.2
7.6
21.6
1.5
/
/
/
/
/
/
M6
/
6.6
10
52.4
2.6
9.5
36.7
1.8
/
/
/
/
/
/
M7
/
7.6
11
59.4
2.1
10.45
40.4
1.4
/
/
/
/
/
/
M8
M8×1
9
13
82.7
2.3(2.1)
12.35
56.2
1.5(1.4)
/
/
/
/
/
/
M10
M10×1.25
11
16
127
2.2(2.1)
15.2
86.4
1.5(1.4)
/
/
/
/
/
/
M12
M12×1.25
13.5
18
137
1.6(1.5)
17.1
86.5
1(0.94)
21
239
2.8
19.95
169
2
M14
M14×1.5
15.5
21
193
1.7(1.5)
19.95
124
1.1(0.99)
24
310
2.7
22.8
220
1.9
M16
M16×1.5
17.5
24
258
1.6(1.5)
22.8
168
1.1(1.0)
27
391
2.5
25.65
276
1.8
M18
M18×1.5
20
27
317
1.7(1.5)
25.65
203
1.1(0.94)
30
461
2.4
28.5
324
1.7
M20
M20×1.5
22
30
399
1.6(1.5)
28.5
258
1.1(0.95)
/
/
/
/
/
/
M20
M20×1.5
22
/
/
/
/
/
/
34
621
2.5
32.3
439
1.8
M22
M22×1.5
24
/
/
/
/
/
/
36
670
2.2
34.2
466
1.5
M22
M22×1.5
24
34
549
1.8(1.6)
32.3
367
1.2(1.1)
/
/
/
/
/
/
M24
M24×2
26
36
591
1.7(1.5)
34.2
388
1.1(1.0)
41
925
2.6
38.95
661
1.9
M27
M27×2
30
41
749
1.6(1.5)
38.95
485
1.1(0.98)
46
1130
2.5
43.7
793
1.7
M30
M30×2
33
46
977
1.7(1.6)
43.7
645
1.1(1.1)
50
1310
2.3
47.5
917
1.6
M33
M33×2
36
50
1150
1.7(1.5)
47.5
754
1.1(0.99)
55
1600
2.3
52.25
1130
1.6
M36
M36×3
39
55
1430
1.8(1.7)
52.25
950
1.2(1.1)
60
1920
2.4
57
1360
1.7
M39
M39×3
42
60
1730
1.8(1.7)
57
1170
1.2(1.1)
65
2270
2.3
61.75
1610
1.6
M42
/
45
65
2070
1.8
M45
/
48
70
2430
1.9
M48
/
52
75
2750
1.9
M52
/
56
80
3080
1.8
M56
/
62
85
3240
1.6
M60
/
66
90
3590
1.5
M64
/
70
95
3970
1.5
M68
/
74
100
4360
1.4
/
M72×6
78
105
4770
(1.4)
/
M76×6
82
110
5200
(1.3)
/
M80×6
86
115
5640
(1.3)
注：
1. 螺栓或螺釘通孔直徑dh，按GB 5277中等裝配系列（無內倒角）的基本尺寸選取；
2. 對邊寬度S，見六角支承面圖，按GB 3104的基本尺寸選取；
3. 墊圈面直徑dw，見六角墊圈面圖，按dw=0.95S計算；
4. 括號內的面積比（Ab/AS）適用于細牙螺紋。
表5
螺紋
規格
螺栓或螺釘
通孔直徑dh
mm
螺栓及螺釘的承載面積與應力截面積之比
內六角螺釘
方頭螺栓
六角法蘭面螺栓
盤頭螺釘
支承面
直徑dw
mm
承載面積
Ab1
mm2
面積比
Ab1/As
對邊
寬度S
mm
承載面積
Ab3
mm2
面積比
Ab3/As
支承面
直徑dw
mm
承載面積
Ab1
mm2
面積比
Ab1/As
支承面
直徑dw
mm
承載面積
Ab1
mm2
面積比
Ab1/As
M1.6
1.8
2.72
3.27
2.57
/
/
/
/
/
/
3.2
5.5
4.3
M2
2.4
3.4
4.56
2.2
/
/
/
/
/
/
4
8.04
3.9
M2.5
2.9
4.18
7.12
2.1
/
/
/
/
/
/
5
13
3.8
M3
3.4
5.07
11.11
2.21
/
/
/
/
/
/
5.6
15.6
3.1
M4
4.5
6.53
17.59
2
/
/
/
/
/
/
8
34.4
3.9
M5
5.5
8.3
30.35
2.14
/
/
/
9.4
45.64
3.2
9.5
47.1
3.3
M6
6.6
9.38
34.89
1.74
/
/
/
11.6
71.47
3.6
12
78.9
3.9
M8
9
12.33
55.79
1.52
/
/
/
14.9
110.75
3
16
137
3.7
M10
11
15.33
89.54
1.54
16
161
2.8
18.7
179.61
3.1
20
219
3.8
M12
13.5
17.23
90.02
1.07
18
181
2.1
22.6
258.01
3.1
M14
15.5
20.17
130.83
1.14
21
252
2.2
26.4
358.7
3.1
M16
17.5
23.17
181.11
1.15
24
335
2.1
30.6
494.89
3.2
M18
20
/
/
/
27
415
2.2
M20
22
28.87
274.48
1.12
30
520
2.1
M22
24
/
/
/
34
704
2.3
M24
26
34.81
420.77
1.19
36
765
2.2
M27
30
/
/
/
41
974
2.1
M30
33
43.61
638.4
1.14
46
1261
2.2
M33
36
/
/
/
/
/
/
M36
39
/
973.47
1.19
55
2170
2.7
M39
42
/
/
/
/
/
/
M42
45
/
/
/
65
2635
2.4
M45
48
/
/
/
/
/
/
M48
52
/
/
/
75
3501
2.4
M52
56
/
/
/
注：
1. 螺栓或螺釘通孔直徑db，按GB 5277中等裝配系列（無內倒角）的基本尺寸選取；
2. 內六角螺釘的支承面直徑dw，按GB 70的“dwmin”值選取；
3. 方頭螺栓（標準型）的對邊寬度，桉GB 8（即GB 3104標準系列）的“Smax”值選取；
4. 六角法蘭面螺栓的支承面直徑dw，按GB 5787的“dwmin”值選取；
5. 盤頭螺釘的支承面直徑dw，按GB 67或GB 818的“dkmax”值選取。