普通螺栓连接的构造和计算

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1、4.6普通螺栓连接的构造和计算一、普通螺栓的种类C级--粗制螺栓A、B级--精制螺栓Ⅰ类孔，孔径(do)比栓杆直径(d)大0.3～0.5mm。Ⅱ类孔，孔径(do)比栓杆直径(d)大1.5～3mm。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；M16、M20、M24二、螺栓的排列B错列A并列中距中距边距边距端距螺栓的排列应满足：受力要求构造要求施工要求1）受力要求任意方向的中距、边距和端距不能过小，以防止钢板截面过度削弱而承载力不足；对于受压构件，中距不能太大，以防止连接板件发生鼓曲。2）构造要求螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合

2、不密，潮气侵入腐蚀钢材。3）施工要求为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于3do。螺栓的最大、最小容许距离三、普通螺栓连接的受力性能和计算（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1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)NδO1234NNabNN/2N/21.工作性能2)滑移阶段(1~2段)3)栓杆传力的弹性阶段(2~3段)4)破坏阶段(3~4段)abNN/2N/22.破坏形式以上三种破坏形式通过强度计算避免。N/2NN/2NNNN1）螺栓杆被剪坏2）孔壁的挤压破坏3）板件被拉断NN这两种破坏构造解决N/2NN/24）板件端部被剪坏(拉豁)5）栓杆

3、弯曲破坏端矩不应小于2dO栓杆长度不应大于5d3、抗剪螺栓的单栓承载力设计值∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。fcb—螺栓孔壁承压强度设计值；单栓抗剪承载力：抗剪承载力：承压承载力：dnv—剪切面数目；d—螺栓杆直径；fvb—螺栓抗剪强度设计值；剪切面数目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/24、普通螺栓群抗剪连接计算1）普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算N/2Nl1N/2平均值螺栓的内力分布当l1≤15d0(d0为孔径)时，假定N由各螺栓均匀承担。NNbtt1b1板件的净截面验算：A、螺栓采用并列排列时1122NNtt1bc2c3c4c1B、螺栓采用错列排列时:111’1

4、’NNbtt1b1c2c3c4c1拼接板强度验算:222’2’2）普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算F作用下FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FT作用下：2个假定T作用下‘1’号螺栓所受剪力最大TxyN1TN1TxN1Tyr11TxyN1TN1TxN1Tyr11螺栓1的强度验算公式为:当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可令:xi=0，则N1Ty=01、破坏形式（三）普通螺栓抗拉连接栓杆被拉断2、单个普通螺栓的抗拉承载力设计值式中：Ae--螺栓的有效截面面积；de--螺栓的有效直径；ftb--螺栓的抗拉强度设计值。dedndmd公式的两点说明：（1）螺栓的有效截面面积因栓杆上

5、的螺纹为斜方向的，所以公式取的是有效直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：(2）螺栓的抗拉强度ftb当连接板件发生变形时，螺栓有被撬开的趋势（杠杆作用），使螺杆中的拉力增加（撬力Q）并产生弯曲现象。影响撬力的因素较多，其大小难以确定，规范采取简化计算的方法，取ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗拉强度设计值）。连接件刚度越小撬力越大在构造上可以通过加强连接件的刚度的方法，来减小杠杆作用引起的撬力，如设加劲肋，可以减小甚至消除撬力的影响。3、普通螺栓群的轴拉设计N4、普通螺栓群在弯矩作用下M刨平顶紧承托(板)M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定

6、为：1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性；2）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大M刨平顶紧承托(板)M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴5、普通螺栓群在偏心拉力作用下可采用偏于安全的设计方法，即叠加法。刨平顶紧承托(板)FeN1F1234FMy1y2y3N1MN2MN3MM=F·e中和轴N4M（四）普通螺栓拉、剪联合作用VeM=VeV2、拉剪相关曲线1、两种破坏形式螺杆受剪兼受拉破坏孔壁承压破坏；“四分之一圆”011ab为防止螺杆受剪兼受拉破坏，应满足：为防止孔壁的承压破坏，应满足：011ab3、当有承托

7、承担全部剪力时，螺栓群按受拉连接计算。M刨平顶紧承托(板)V连接角焊缝由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经热处理45号－8.8级；40B和20MnTiB－10.9级（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓4.7高强度螺栓连接计算初拧—用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密；一、高强度螺栓的预拉力1、高强度螺栓预拉力的建立方法A、转角法终拧—初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的角度，一般为120o-240o