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螺栓抗拉與抗剪強度計算器
依據 ISO 898-1 性能等級資料計算公制螺栓之極限拉伸負荷，並提供簡化之剪力承載力估算。請選擇螺栓尺寸與性能等級。
此計算器由 Vibromera 工程團隊開發並驗證，該團隊也是 Balanset 攜帶式平衡儀器的製造商。
結果
極限抗拉負荷
螺栓在斷裂前可承受的最大拉力：
- Rm — 極限抗拉強度 (MPa)，來自性能等級
- As — 抗拉應力面積 (mm²)，來自 ISO 898-1 / ISO 261
剪力承載力（簡化估算）
ISO 898-1 規範了螺栓之拉伸與保證負荷特性，並未 不 規定剪力強度。此處顯示之數值為廣泛採用之簡化工程估算，將剪力強度視為拉伸強度之約 60%（基於 von Mises 準則，τ ≈ 0.58 σ）：
對於雙剪切，乘以 2（兩個剪切面）。
⚠️ 剪力設計注意事項： 實際剪力承載力取決於剪力面是否穿過螺紋或無螺紋桿部、接頭滑移與板件承壓，以及疲勞載荷。設計規範各自定義其數值——例如 Eurocode 3（EN 1993-1-8）採用 Fv = αv × fub × A，其中 αv = 0.6 適用於 4.6、5.6 與 8.8 級，但 4.8、5.8、6.8 與 10.9 級則為 0.5，並配合部分安全係數。剪力承載接頭設計務必依據適用之結構或機械設計規範進行驗證，不可僅依賴此簡化估算。
依 ISO 898-1 的性能等級
| 級別 | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 低強度，一般用途 |
| 5.8 | 520 | 420 | 結構用，非預壓 |
| 8.8 | 800 | 640 | 汽車、機械（最常見） |
| 10.9 | 1040 | 940 | 高強度結構用 |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 最高強度（合金鋼） |
實務範例
已知： M10 螺栓，性能等級 8.8，單剪切
As = 58.0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN
⚠️ 注意： 這些為未考慮安全係數之極限承載力。設計時應套用適當之安全係數（靜態載荷通常為 2–3，疲勞載荷為 4–6）。
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
本頁所述的操作流程由 Vibromera 團隊使用 Balanset-1A（一款用於現場轉子平衡的便攜式雙通道動平衡儀及振動分析儀）開發並經過實地測試。
專業現場動平衡校正儀器與軟體。已在 50 多個國家使用。
