钢结构第三章钢结构的连接螺栓

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1、第3章钢结构的连接3.1钢结构的连接方法和特点3.2焊缝和焊接连接的形式3.3对接焊缝的构造和计算3.4角焊缝的构造和计算3.4焊接应力和焊接变形3.6螺栓连接的排列与构造3.7普通螺栓连接的工作性能和强度计算3.8高强度螺栓连接的工作性能和强度计算3.6螺栓的构造3.6.1螺栓的规格螺栓常见的规格有M12、M16、M20、M24、M303.6螺栓的构造3.6.2螺栓的排列排列原则：简单统一整齐紧凑排列方式：并列（简单整齐，连接板尺寸小，构件截面削弱较大）错列（可减小螺栓孔对截面削弱，但排列较复杂，且连接构件尺寸较大）排列因素：

2、受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时，栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大。构造要求：栓距和线距不宜过大施工要求：有一定的施工空间3.6螺栓的构造3.6.2螺栓的排列螺栓排列和最小距离：3.6螺栓的构造3.6.2螺栓的排列螺栓排列最大距离：对于角钢、工字钢和槽钢的螺栓排列见附录四（型钢的螺栓准线表）3.7普通螺栓连接的构造和强度计算普通螺栓连接按其受力方式分类：抗剪螺栓抗拉螺栓同时抗剪抗拉螺栓3.7.1普通螺栓的抗剪连接3.7.1.1抗剪连接工作性能抗剪螺栓连接的受力性能：静摩擦力阶段、相对滑移阶

3、段、螺杆与孔壁挤压传力的弹塑性阶段、破坏阶段。3.7普通螺栓连接的构造和强度计算3.7.1普通螺栓的抗剪连接3.7.1.1抗剪连接工作性能螺栓破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲。3.7普通螺栓连接的构造和强度计算3.7.1普通螺栓的抗剪连接3.7.1.1抗剪连接工作性能一个抗剪螺栓的设计承载力计算：抗剪承载力设计值：承压承载力设计值：1）.轴心力作用下螺栓群抗剪连接计算螺栓数目：板件静截面强度：3.7.1.2螺栓群的计算力的传递及净截面面积计算3.7普通螺栓连接的构造和强度计算3.7.1普通螺栓的抗

4、剪连接2）.扭矩作用下螺栓群的抗剪计算3.7.1.2螺栓群的计算图7-72螺栓群受扭矩计算3.7普通螺栓连接的构造和强度计算基本假定：①被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的；②各螺栓绕螺栓群形心o旋转，其受力大小与其至螺栓群形心o的距离r成正比，力的方向与其至螺栓群形心的连线相垂直。3.7.1普通螺栓的抗剪连接2）.螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算3.7.1.2螺栓群的计算3.7普通螺栓连接的构造和强度计算根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比条件：得：平衡条件：3.7.1普通螺栓的抗剪连接3）.螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作

5、用下的抗剪计算在扭矩作用下，螺栓1受力：在剪力V和轴心力N作用下，螺栓均匀受力：则螺栓1承受的最大剪力N1应满足：在螺栓群为一狭长布置时，当ymax＞3xmax时，为计算方便，上式可近似为3.7.1.2螺栓群的计算3.7普通螺栓连接的构造和强度计算4）.螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算,常需先假定螺栓数目及布置，而后进行验算。设螺栓列数为m，每列螺栓有n个，螺栓据为p，等间距布置，端距为p/2，每个螺栓的截面积为A,为此一确定螺栓数目的近似公式或先近似取n,然后再用上式求n.3.7普通螺栓连接的构造和强度计算例题1两块钢板截面尺寸见

6、图，采双盖板和普通螺栓拼接，C级螺栓M20，孔径d0=21.5mm，钢材为Q235—B，承受轴心拉力设计值N=650kN。试设计此连接。解：1.确定拼接盖板截面尺寸根据拼接盖板与被连接钢板等强原则，即拼接盖板截面面积不小于与被连接钢板截面面积，拼接盖板截面尺寸选为8×360（mm×mm），钢材也为Q235—B。2.单个普通螺栓的抗剪承载力设计值单个螺栓的承剪承载力设计值为：单个螺栓的承压承载力设计值为：则单个螺栓的抗剪承载力设计值取两者的较小值：l1=160mm≤15d0=322.5mm，则连接一侧所需要螺栓数目为：，取n=9。

7、3.螺栓布置采用并列布置，按螺栓布置的要求，确定螺栓的中距、边距和端距，如图所示，均满足构造要求。由图可知盖板的长度为520mm。连接件的净截面验算都满足要求，此处略。例题2试验算图所示C级普通螺栓连接。荷载设计值F=100kN，螺栓M20，连接板件的钢材都为Q235—B。解：1.单个螺栓的抗剪承载力：单个螺栓的承剪承载力设计值为：单个螺栓的承压承载力设计值为：则单个螺栓的抗剪承载力设计值取两者的较小值：2.内力计算将F平移至螺栓群的中心线，则螺栓群承受轴心剪力V=F和扭矩T作用。3.螺栓群强度验算由前述可知1号螺栓受力最大，为

8、设计控制点，则对其进行强度验算。则1号螺栓承受的合剪力为：螺栓群布置安全。3.7普通螺栓连接的构造和强度计算3.7.2普通螺栓的抗拉连接3.7.2.1抗拉螺栓连接破坏形式：螺栓杆拉断一个抗拉螺栓的设计承载力计算：为考虑撬力的影响，规范规定普通螺栓抗拉强度设计值f