钢结构的连接2螺栓连接.ppt
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1、第3章 钢 结 构 的 连 接,钢结构是由钢构件经连接而成的结构,因此连接在钢结构总占有很重要的位置,它直接关系钢结构的安全和经济。在受力过程中,连接应有足够的强度,被连接构件之间应保持正确的相互位置。,螺栓的排列和构造要求,构造要求:,施工要求:,螺距过小,螺距过大,螺距过大,螺距过小,据以上要求,规范给定了螺栓的容许间距,3.5 螺栓连接的构造,螺栓最大和最小容许间距,3.6 C级普通螺栓连接的工作性能和计算,一、C级普通螺栓连接的工作性能,2.C级普通螺栓连接的传力方式,1.普通螺栓的分类及性能,二、螺栓群的计算,注:A级用于M24以下,B级用于M24以上。,1.普通螺栓的分类及性能,A
2、 只受剪力,B 只受拉力,C 剪力和拉力共同作用,抗剪螺栓连接,抗拉螺栓连接,同时抗拉抗剪螺栓连接,2.C级普通螺栓连接的传力方式,工作性能(1)摩擦传力的弹性阶段(01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(12段)水平段 最大滑移量为栓孔和栓杆间的距离(3)栓杆传力的弹性阶段(23段)栓杆与孔壁的接触传力 N-关系以曲线状态上升(4)弹塑性阶段(34段)剪切变形迅速增大,直到连接破坏 4点(曲线的最高点)即为Nu,抗剪螺栓连接,Nu,a、b两点相对位移,(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
3、时 以上破坏形式予以计算解决。,破坏形式,抗剪螺栓连接,(4)板件端部被剪坏(拉豁)端矩过小时;端矩不应小于2dO,(5)栓杆弯曲破坏(螺栓杆过长;栓杆长度不应大于5d),破坏形式,抗剪螺栓连接,抗剪螺栓的承载力取决于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况,故单栓抗剪承载力由以下两式决定:,nv剪切面数目;d螺栓杆直径;fvb、fcb螺栓抗剪和承压强度设计值;t同一受力方向承压构件总厚度的较小值。,单栓抗剪承载力:,抗剪承载力:,承压承载力:,连接计算,抗剪螺栓连接,单个普通螺栓的抗拉承载力设计值,破坏形式:栓杆被拉断,式中:Ae-螺栓的有效截面面积(附表8-1);de-螺栓的有效直径;ftb-螺栓的抗
4、拉强度设计值。,抗拉螺栓连接,工作性能和承载力,产生撬力的原因 角钢抗弯刚度不足,水平肢有较大变形对螺栓受力影响 使螺栓拉力增大减小撬力的措施 增强角钢抗弯刚度,加大厚度或增设加劲肋,螺栓拉力:Pf=N/2+V 刚度越小,撬力越大,拉力螺栓撬力的概念,1.螺栓群轴心力作用下抗剪计算,试验证明,栓群在轴力作用下各个螺栓的内力沿栓群长度方向不均匀,两端大,中间小。,当l115d0(d0为孔径)时,连接进入弹塑性工作状态后,内力重新分布,各个螺栓内力趋于相同,故设计时假定N有各螺栓均担。,所以,连接所需螺栓数为:,二、螺栓群的计算,当l115d0(d0为孔径)时,端部螺栓首先破坏,然后依次破坏。由试
5、验可得连接的抗剪强度折减系数与l1/d0的关系曲线。,故,连接所需栓数:,1.螺栓群轴心力作用下抗剪计算,螺栓群在轴心力作用下,为了防止板件被拉断尚应进行板件的净截面验算。,拼接板的危险截面为2-2截面:,A、螺栓采用并列排列时:,主板的危险截面为1-1截面:,1.螺栓群轴心力作用下抗剪计算,B、螺栓采用错列排列时:,主板的危险截面为1-1和1-1截面:,拼接板的危险截面为2-2和2-2截面:,受扭矩 T,螺栓受力分析假定(1)板件为刚体,螺栓为弹性体(2)各螺栓绕螺栓群形心旋转(3)产生的剪力与形心距离正比,(b)代入(a)得:,验算剪力最大的螺栓:,2.螺栓群在扭矩作用时的抗剪计算,剪力V
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