土木栓钉连接录象

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1、本讲主要内容一、螺栓的种类和排列二、抗剪普通螺栓连接的工作性能四、抗剪单栓钉承载力设计值的计算三、抗剪普通螺栓连接的破坏形式五、普通螺栓群抗剪连接计算一、螺栓的种类1.普通螺栓C级---粗制螺栓，性能等级为4.6或4.8级；4表示fu≥400N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅱ类孔，孔径(do)-栓杆直径(d)＝1.5～3mm。A、B级---精制螺栓，性能等级为5.6或8.8级;5或8表示fu≥500或800N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅰ类孔，孔径(do)-

2、栓杆直径(d)＝0.3～0.5mm。按其加工精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。§4－6螺栓连接的构造2.高强度螺栓由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理45号－8.8级；40B和20MnTiB－10.9级（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓高强度螺栓分类：根据确定承载力极限的原则不同，分为高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接。孔径：摩擦型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.5-2.0mm；承压型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.0-1.5mm。二、螺栓的排列1.并列—简

3、单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构件截面削弱大；B错列A并列栓距线距边距边距端距2.错列—排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截面削弱小；2.螺栓排列应考虑的因素（1）受力要求（规定了最大最小值）A.端距≥2d0(为孔径),防止钢板被剪断。（顺力方向）C.受压时，栓距不宜太大，防止板件间发生张口或鼓曲现象。（顺力方向）B.受拉时,线距不宜太小,防止截面削弱过多,钢板发生强度破坏。（垂直力方向）(2)施工要求（规定最小值）要保证有一定空间，便于用扳手拧紧螺帽。根据扳手尺寸和工人的施工经验。根据上述三方面的要求，

4、规范规定了螺栓排列的最大、最小容许距离。（见P61表4-2）(3)构造要求（规定了最大值）螺栓的栓距、中距及边距不宜过大，否则钢板间不能紧密贴合，潮气侵入缝隙使钢材锈蚀。端距端距中距边距线距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0端距边距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距并列错列螺栓排列的最大、最小容许距离§4－7普通螺栓连接计算一、螺栓连接的受力形式FNFA只受剪力B只受拉力C剪力和拉力共同作用二、普通螺栓抗剪连接（一）工作性能和破坏形式1.工作性能对图示螺栓连接做抗剪试

5、验,即可得到板件上a、b两点相对位移δ和作用力N的关系曲线,该曲线清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个阶段,即：NδO1234NNabNN/2N/2(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)直线段—连接处于弹性状态；该阶段较短—摩擦力较小。(2)滑移阶段(1~2段)克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的距离，表现在曲线上为水平段。abNN/2N/2NδO1234NδO1234abNN/2N/2(3)栓杆传力的弹塑性阶段(2~3段)该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓杆受剪力、拉力、弯矩作用，孔壁受

6、挤压。由于材料的弹性以及栓杆拉力增大所导致的板件间摩擦力的增大，N-δ关系以曲线状态上升。(4)塑性阶段(3~4段)达到‘3’后，即使给荷载以很小的增量，连接的剪切变形迅速增大，直到连接破坏。‘4’点（曲线的最高点）即为普通螺栓抗剪连接的极限承载力Nu。NδO1234abNN/2N/2Nu剪力作用下螺栓群受力状态2.螺栓受力特点：各螺栓受力两端大，中间小；当外力继续增大，达到塑性阶段时，各螺栓承担的荷载逐渐接近，最后趋于相等直到破坏。说明：1.抗剪普通螺栓的极限状态：以弹塑性阶段的末尾阶段作为计算的极限状态。在

7、此阶段靠螺栓杆抗剪和孔壁承压共同传力。2.破坏形式（1）螺栓杆被剪坏栓杆较细而板件较厚时（2）孔壁的挤压破坏栓杆较粗而板件较薄时（3）板件被拉断截面削弱过多时以上破坏形式予以计算解决。N/2NN/2NNNN（4）板件端部被剪坏(拉豁)端矩过小时；端矩不应小于2dONN（5）栓杆弯曲破坏螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d这两种破坏构造解决N/2NN/2（二）单个普通螺栓的抗剪设计承载力计算应使单个螺栓承受的荷载≤单个螺栓的设计承载力。1.栓杆本身的抗剪承载力设计值（1）计算假定：剪应力在螺栓杆截面上均匀分布。（2）

8、计算公式：nv—受剪面数；Chapter03inside_03_07_03.htmd—螺杆直径；螺栓杆剪切破坏dfvb——螺栓的抗剪强度设计值。NN/2N/2t2t1t3NNt2t1Nt1Vt2t12.孔壁承压承载力设计值（1）计算假定：承压面在直径面上且应力均匀分布。（2）计算公式：—同一方向承压构件较小总厚度；—螺栓抗剪、抗压强度设计值。孔壁承压破坏由破坏形式知抗剪螺栓的承载力取