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时间:2019-09-15
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1、六、普通螺栓连接的构造与计算1、螺栓的排列和构造要求螺栓在构件上的排列可以是并列或错列(图12-44,图12-45),排列时应考虑下列要求:一、连接类型NNb)NNa)螺栓受剪c)N上两排螺栓受拉2、抗拉连接通过螺栓抗拉保持连接。1、抗剪连接以螺栓抗剪形式使连接件紧密连接。为什么要限制中心距?(3d0)太小:连接中易沿螺孔间折线或直线破坏;不便施工太大:不紧密易锈蚀,受压时局部失稳。+++++++++++++e1e2e3e4二、排列要求最大、最小距离限值见P392表12-3。为什么限制边距、端距?(2d0、
2、1.5d0、1.2d0)太小:栓钉至边(端)钢板易被子剪断。太大:不紧密,易锈蚀。三、普通螺栓的计算1、单个抗剪螺栓的承载力(1)五种破坏形式①螺杆被剪断②连接件半孔壁挤压破坏③钢板拉(压)断④钢板剪坏⑤螺杆弯曲破坏图12-51e)Aa)ABb)BAc)Ad)35º35ºa1A(3)单个螺栓的承载力分螺栓抗剪和螺栓承压两种情况:图12-53受轴力作用螺栓群剪力分布图12-54螺栓的承压面N/5V=Nl1实际承压面计算承压面实际的假定的l1l2∑t——连接件最小承压总厚度fcb——螺栓承压设计强度(12-14
3、)(12-15)①螺杆抗剪NVb——一个螺栓的抗剪设计承载力nv——受剪面数目。单剪nv=1,双剪nv=2d——螺杆直径(公称直径,p523附表26-7。常用16、20、22、24等,最常用16、20)fvb——螺栓抗剪设计强度,由表26-6给出。②螺杆承压N/2N/2N/3N/3N/3acbde③公式说明d)上述承载力未计入摩擦。c)Nvb和Ncb计算式中的受剪面数nv,上图中nv=4。a)螺栓承载力是Nvb和Ncb中之最小值,Nbmin。b)∑t取a+b+c和d+e之间的最小值。(1)基本假定①不计螺杆
4、弯曲和受拉变形、不计板间磨擦;②所有螺栓均匀受力(考虑塑性和连接长度l1≤15倍螺孔直径d0);③轴心力(外力)通过螺栓群中心。NN++++++++++++++++NNl1(2)目标确定螺栓数目n和排列。2、螺栓群受轴心力作用(3)验算公式n——所需螺栓数N——轴心力Nbmin——Nvb和Ncb中之较小值(见式(12-14、15))NN/2连接件受力变化图(4)排列设计——连接件静截面验算①连接件受力变化图NN++++++++++++++++NNl1②验算公式NN++++++++++++++++++++++
5、e4e46e1e2Ni——连接件第i截面上的轴力Ani——连接件第i截面的净截面面积f——连接板钢材抗拉强度设计值b——截面毛宽n——截面上的螺栓数d0——螺孔直径t——板厚1144③螺栓错开排列时的比较验算除对1-1截面(绿线)验算外,还应对4-4截面(粉红)进行比较验算。因此,使用上述(e)式计算时,其中Ani应取An1和An4中的较小值。4-4分红线总长:扣除螺孔直径后:n4——粉红线截面上的螺孔数NN++++++++++++++++++++++e4e46e1e21144②受轴向拉力作用的抗拉螺栓验算
6、公式n——需要的螺栓数N——总外拉力a)Pf刚度很大时Pf2Ntb)2NtPfPf刚度较小时QQ加劲肋a)b)七、高强度螺栓连接的计算特点:预拉力很大,依直径等级不同,可达70~355kN。高强螺栓是高强螺栓和配套螺母、垫圈的合称,强度等级10.9级和8.8级。摩擦型——连接件间的剪力完全靠摩擦力传递。以剪力等于摩擦力为设计极限状态。连接件间不允许相互滑动,变形小,承载力小。工艺保证措施:喷砂,使=0.3~0.55。连接板间摩擦力分类:承压型——连接件间允许相互滑动。传力开始时在标准荷载作用下动连接件间无
7、滑动,剪力由摩擦力和螺杆抗剪共同传递。但当荷载很大时,连接件间有较大塑性变形。接近破坏时,连接件间有相对滑动,摩擦只起推迟滑移作用。剪力由螺杆传递,其特点与普通螺栓相同。因此,有与普通螺栓相同的极限状态—螺栓剪坏,孔壁挤压坏,构件被拉断。变形大,不适于受动荷载的连接。抗拉时与普通螺栓相同,但变形小,可减少锈蚀,改善疲劳性能。螺杆剪力N1、确定预拉力P数值高强度螺栓的设计预拉力值由材料强度和螺栓有效截面确定,每个高强度螺栓预拉力设计值P见表12-4。一、高强螺栓的预拉力高强螺栓设计予拉力P值(kN)螺栓的性能
8、等级螺栓公称直径(mm)M16M20M22M24M27M308.87011013515520525010.9100155190225290355表12-42、预拉工艺——扭螺帽(1)扭矩法工具—能显示扭矩的扳手。先标定扳手的扭矩值与螺杆拉力关系。。根据予拉力确定出T,施工时用T控制。上紧螺栓按初拧和终拧二阶段进行。初拧扭矩不得小于终拧扭矩的30%。先用普通扳手把连接见拧紧密,称初拧。以初拧位置为起点,用电动或风动
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