若將螺母充分?jǐn)Q緊,則螺母在螺栓的軸線方向前進了h,必然會使螺栓受到預(yù)緊力而使板受到壓力,假定沿板間將螺栓切斷,用P代表預(yù)緊力,T代表板間的擠壓力,由平衡條件得到P=T,即預(yù)緊力與擠壓力相等,此時螺栓桿的伸長Δl1,板的擠壓變形量為,若以E1和A1代表螺栓桿的彈性模量和截面積,E2和A2代表板的彈性模量和截面積,按虎克定律,由于P=T。
當(dāng)外力N作用時,由于此力并不直接加在螺栓上,而是加在被連板上,因而將被連件趨于分開,壓縮變形減小,減少了板間的擠壓力,使擠壓力由減小為,此時由平衡條件有當(dāng)加大到板間原來的壓縮變形完全消失,板間的擠壓力也隨之消失,,與之平衡的預(yù)緊力也隨之消失。但并不意味著螺栓不承受拉力,反之,當(dāng)板間的壓縮變形完全消失后,螺栓相應(yīng)被拉長了,使螺栓拉長的力的增量,此時由力的平衡條件。
由以上分析可知,拉力螺栓連接必須施加預(yù)緊力,被連接件受到擠壓,當(dāng)承受外力時,連接件間的擠壓力隨外力增大而減小,預(yù)緊力也減小。當(dāng)外力加大到使兩連接件剛好分開時預(yù)緊力減小為零,螺栓所受的拉力將大于原來靜連接時施加的預(yù)緊力。