钢结构的连接螺栓连接.ppt

《钢结构的连接螺栓连接.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构的连接螺栓连接.ppt（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,7.4 普通螺栓连接,一、普通螺栓连接的构造,1.螺栓规格,a.A级、B级和C级三种；C级为粗制螺栓，等级为4.6级和4.8级,小数点前为材料抗拉强度，小数点后为屈强比，刻在螺杆头上。例:4.8级表示抗拉强度400N/mm2，屈服强度320N/mm2。,b.常用螺栓直径为d=16，20，24mm，用M表示，如M16,2.螺栓符号,第七章 钢结构的连接,a.并列和错列：规则、统一、紧凑b.排布参数：端距，边距，间距c.排布尺寸要求：考虑安装，受力和使用d.至少要有两个受力螺栓,3.螺栓排布,7.4 普通螺栓连接,第七章 钢结构的连接,螺栓的最大和最小

2、容许间距,7.4 普通螺栓连接,第七章 钢结构的连接,二、受力性能和计算,1.受剪螺栓受力性能,(1)螺栓直径小，连接板厚(2)螺栓直径大，连接板薄(3)螺栓孔径大，连接板削弱多(4)连接板端距小(5)连接板厚，螺杆长,(一)受剪螺栓连接,7.4 普通螺栓连接,第七章 钢结构的连接,2.单个螺栓受剪承载力计算,受剪承载力设计值：,承压承载力设计值：,单个螺栓承载力设计值：,7.4 普通螺栓连接,第七章 钢结构的连接,3.受剪螺栓连接计算,a.螺栓数目,当首尾两螺栓间距 l115do 时，剪力非均匀分布，螺栓群抗剪承载力下降，应对承载力作折减：,7.4 普通螺栓连接,第七章 钢结构的连接,b.净

3、截面抗拉强度计算,净截面积计算,螺栓并列排布：,螺栓错列排布：锯齿净面积,盖板截面III：,构件截面I：,孔径do：d16mm，do=d+1.5mm；d=1624mm，do=d+2mm；d=2730mm，do=d+3mm。,7.4 普通螺栓连接,如图所示普通螺栓连接，M20，C级，钢材Q235，N=940KN。试验算该连接是否满足要求。,1.单个螺栓承载力确定,【例题1】,【解】,2.验算,第六章 钢结构,6.3 钢结构连接,1）螺栓强度,3）第一列净截面强度,第六章 钢结构,6.3 钢结构连接,盖板14mm=构件14mm，按构件计算。,2）毛截面强度,第七章 钢结构的连接,7.4 对接焊缝计

4、算,(二)受拉螺栓连接,1.受力性能,(1)螺杆受拉(2)连接板脱开,2.承载力计算,3.连接计算,N作用:,第七章 钢结构的连接,7.4 对接焊缝计算,M作用:,假设转动中和轴在最下排螺栓处，则计算受力最大的螺栓(最外排)满足：,第七章 钢结构的连接,7.4 对接焊缝计算,M、N作用:,螺栓所受拉力N和弯矩M取决于偏心距e=M/N的大小,(1)当e较小时(图b，以O点计),(2)当e较大时(图c，以O点计),第七章 钢结构的连接,7.4 对接焊缝计算,(三)同时受剪、受拉螺栓连接,螺栓计算：,孔壁挤压计算：,验算如图所示，普通螺栓连接。N=349.5KN，M=17.475KNm。M22，B级

5、，钢材Q235。,单个螺栓抗拉承载力,【例题2】,【解】,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,强度验算,先假设小偏心，以众栓形心计,验算如图所示，普通螺栓连接。V=233KN，N=349.5KN，M=17.475KNm。M22，B级，钢材Q235。,单个螺栓抗拉承载力,【例题3】,【解】,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,强度验算,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,先假设小偏心，以众栓形心计,【小结】,一、普通螺栓连接的构造,二、受剪螺栓连接,三、受拉螺栓连接,四、同时受剪、受拉螺栓连接,【回顾】,一、普通螺栓连接的构造,二、受剪螺栓连接,三、受拉螺栓连接,四、同时

6、受剪、受拉螺栓连接,单个螺栓承载力设计值：,受拉承载力计算:,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,7.5 高强度螺栓连接,一、概述,1.螺栓材料及类型,高强度钢材制成,按材料强度分成8.8级和10.9级,按传剪力方式分成摩擦型和承压型,按施工方式分成大六角头和扭剪型,2.受力机理,高强度螺栓可以传递剪力和拉力高强度螺栓通过施加预拉力使连接板之间产生预压力，接触面上有摩擦力依靠摩擦力传递剪力,摩擦型连接,高强度螺栓承载力高，变形小，传力可靠，多用于主承重受力构件连接。高强度螺栓的排布要求与普通螺栓相同，摩擦型螺孔直径比螺杆直径大1.52mm，也用M表示。,第七章 钢结构的连接,7.5

7、高强度螺栓连接,在承载能力极限状态允许滑动，但最大剪力不能超过螺栓的抗剪承载力和孔壁的承压强度。,在承载能力极限状态最大剪力不能超过板件间摩擦力。,承压型连接,3.优点及构造,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,3.紧固方法与预拉力P,a.紧固方法,高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺帽实现的。扭矩法，转角法和扭剪法，分成初拧和终拧两步完成，保证拉力均匀。,扭矩法,专用扭矩板手，标定预拉力和扭矩之间的关系，通过施加一定扭矩达到预拉力，大六角螺栓。,转角法,手动扳手初拧后，再转动一定角度达到预拉力，不准确性较大，每天标定扳手，大六角螺栓。,扭剪型螺栓，特制电动扳手，以扭断梅花头为标志，准确可

8、靠，易检查，成本高。,扭剪法,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,b.预拉力P,高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定，取值时考虑 螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9；施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%10%，引入折减系数0.9；在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，引入折减系数1/1.2；钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.9。故高强度螺栓预拉力为,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,4.滑移系数,被连接板件之间的摩擦力大小，不仅和螺栓的预拉力有关，还与被连接板件材料及其接触面的表面处理有关。,第七章 钢结构的连接,7.

9、5 高强度螺栓连接,二、高强度螺栓抗剪计算,nf为摩擦面数，单剪nf=1，双剪nf=2,1.单个螺栓抗剪承载力,(1)单个螺栓传递的最大剪力Nv，要求,(2)螺栓群受轴力作用时，每个螺栓均匀受剪，要求螺栓数,2.摩擦型螺栓抗剪计算,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,(3)净截面计算,每个螺栓均匀传力，孔前传力系数0.5,净截面拉应力,净截面拉力,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,3.承压型螺栓抗剪计算,(1)单个螺栓承载力计算方法与普通螺栓相同,n为受剪面，单剪n=1，双剪n=2,(2)螺栓群受轴力作用时，每个螺栓均匀受剪，要求螺栓数,(3)净截面计算也可偏安全取与普通

10、螺栓相同,如图所示摩擦型高强螺栓连接，M20，10.9级，钢材Q345，接触面喷砂后涂漆。试确定最大承载力N。,1.按螺栓连接强度确定N,【例题1】,【解】,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,则12个螺栓总承载力设计值为：,2.按钢板截面强度确定N,盖板20mm构件16mm，按构件计算。,1）毛截面强度,第七章 钢结构的连接,7.4 普通螺栓连接,2）按第一列净截面强度,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,1.单个螺栓抗拉承载力,三、高强度螺栓抗拉计算,(1)单个螺栓传递的最大拉力Ntb，要求,(2)螺栓群受拉作用时，每个螺栓均匀受拉，要求螺栓数,2.摩擦型螺栓抗拉计算,1

11、.摩擦型螺栓,用线性相关方程近似表示破坏模式,四、高强度螺栓同时受拉受剪,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,用椭圆方程表示破坏模式,2.承压型螺栓,同时，,同时受拉受剪，一个方向压力减小，板件局部承压强度降低，取,高强度螺栓只受剪时，孔壁三向受压，板件局部承压强度高。,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,五、摩擦型螺栓群受弯连接,弯矩使螺栓受力呈三角形分布，中和轴在螺栓群形心O处。最大螺栓1受力为：,1.抗弯连接计算,第七章 钢结构的连接,7.5 高强度螺栓连接,假设剪力均匀分布，中和轴在螺栓群形心O处。螺栓拉力三角形分布，大小与距转动中和轴距离成正比。,2.同时抗拉和抗剪连接计算,计算抗拉承载力(最外排螺栓),计算抗剪承载力(最外排螺栓),或，计算全部螺栓承载力,中和轴以下取Nti=0,【小结】,二、高强度螺栓抗剪计算,一、概述,三、高强度螺栓抗拉计算,四、高强度螺栓同时受拉受剪,五、摩擦型螺栓群受弯连接,