第五节普通螺栓连接构造和计算.ppt

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1、第五节普通螺栓连接的构造与计算一、普通螺栓连接的构造1、分类表3-5普通螺栓的分类类别加工精度抗剪性能成本使用范围精制(A、B)级高，栓径与孔径之差为0.5～0.8mm，I类孔高高1）构件精度很高的结构，机械结构；2）连接点仅用一个螺栓或有模具套钻的多个螺栓连接的可调节杆件（柔性杆）粗制(C级)较低，栓径与孔径之差为1～1.5mm较低低1）抗拉连接；2）静力荷载下抗剪连接；3）加防松措施后受风振作用抗剪；4）可拆卸连接；5）安装螺栓；6）与抗剪支托配合抗拉剪联合作用注：A级用于M24以下，B级用于M24以上。2、螺栓的排列和构造要求

2、（1）受力要求：a）端距限制——防止孔端钢板剪断，≥2d0；b）螺孔中距限制（2）构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大值；（3）施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具有不同要求）。3、螺栓排列方式图4-20螺栓排列方式4、螺栓的工作性能按受力性能分为：剪力螺栓和拉力螺栓。剪力螺栓靠孔壁承压、螺杆抗剪传力，拉力螺栓靠螺栓受拉，有时普通螺栓同时受剪、受拉。5、剪力螺栓受力情况图4-21剪力螺栓受力情况剪力螺栓受力后，当外力不大时，由构件间的摩擦力来传递外力。当外力增大超过极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺杆开始

3、接触构件的孔壁而受剪，孔壁则受压。当连接处于弹性阶段，螺栓群中的各螺栓受力不等，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。6、螺栓破坏形式a）螺栓剪断b）钢板孔壁挤压破坏c）钢板由于螺孔削弱而净截面拉断d）钢板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪坏e）螺杆因太长或螺孔大于螺杆直径而产生弯、剪破坏f）螺栓双剪破坏（2）拉力螺栓一般表现为拉断。（1）剪力螺栓二、普通螺栓连接的计算1．螺栓的承载力（1）剪力螺栓图4-22剪力螺栓每个普通螺栓的抗剪承载力：每个普通螺栓的承压承载力：式中:nv——

4、受剪面数d——螺杆直径——同一方向承压构件较小总厚度；、——螺栓抗剪、抗压强度设计值。（2）拉力螺栓抗拉承载力：式中:de——螺纹处有效直径；——抗拉强度设计值。（3）同时承受剪力和杆轴方向拉力的螺栓式中:Nv、Nt——每个普通螺栓所承受的剪力、拉力；——每个普通螺栓抗剪、抗拉和承压承载力设计值。2.螺栓群的计算（1）剪力螺栓群受力通过形心时的计算a)所需螺栓数目（抗剪）——一个螺栓抗剪承载力设计值。为折减系数，与构件节点一端沿受力方向连接长度l1有关，当时，；当时，；当时，。b)净截面强度验算：式中：f——连接板材料设计强度；An

5、——节点板净截面积。c)当螺栓并列布置时，图4-23轴向受力作用的剪力螺栓当螺栓错列布置时，构件有可能沿I－I或II－II截面破坏。II－II截面的净截面积可近似地取为取I－I、II－II净截面的较小者来验算钢板净截面强度。（2）剪力螺栓群在扭矩、剪力和轴力共同作用下的计算图4-24螺栓群在T、V和N共同作用下的计算螺栓群中受力最大的螺栓在T、V、N作用下的合力为：其中：若仅有T，则相当于剪力螺栓群受扭。如果x1>3y1，则可假定y=0；反之，如果y1>3x1，则可假定x=0。（3）拉力螺栓群计算（螺栓群受拉、弯，剪力用抗剪块或支托

6、抵抗）先判断螺栓群中在M、N共同作用下受拉最小或受压的螺栓的受力情况，即图4-25拉力螺栓群计算a）当Nmin≥0，则表示该排螺栓受拉，螺栓群绕形心轴旋转，受拉力最大的螺栓要求满足：b）当Nmin<0时，螺栓群绕该排受压螺栓旋转，受拉力最大的螺栓要求满足：式中：——各螺栓到受压排螺栓处的距离；e——N到受压排螺栓处的距离。（4）剪、拉螺栓群计算（剪力由螺栓抗剪承受，无抗剪块）及式中：n——螺栓数；V——剪力；Ntmax计算同上述Nmax。