螺栓联接作业及答案.ppt

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1、Chapter6Updated9/12/2007,Richard螺栓联接作业1第一题图为一铸铁吊架，用2个螺栓紧固在混凝土梁上。吊架受外载荷Q=6000N，载荷作用位置及其联接按各部分尺寸如图所示。1.试分析此螺栓联接可能出现的失效形式；2.设计螺栓大径d注：所采用螺栓的材料为25号钢，其性能级别为5.6级，拧紧螺母时不控制预紧力，相对刚度系数C1/(C1+C2)=0.4；混凝土许用挤压应力[p]=(1~2.5)Mpa。2一、受力分析：将外力向螺栓组的几何中心简化轴向力Q=6000N弯矩M=Q×L=

2、6000×350=2.1×106Nmm二、失效形式：在上述外载荷的作用下，可能出现的失效形式：1.右侧螺栓被栓断---不断条件：2.右侧接合面在Q和M作用下可能出现间隙---不松条件：3.左侧接合面在Q和M作用下可能会被压碎---不碎条件：3三、求螺栓直径需求出螺栓上的总拉力F0，为此应先求出螺栓上的工作载荷F和预紧力F，F由不松条件和不断条件确定。截面面积A=200×600-200×200=8×104mm24由不松条件求得的F：由不碎条件求得的F：5可知F在[10240,35760]范围内

3、取值时，可以同时保证接合面不松与不碎的条件。取上述范围的中间值：F=23000N以下求在该预紧力F和受力最大螺栓上的工作载荷共同作用下，螺栓的强度条件。受力最大的螺栓上的总拉力为：求螺栓的许用应力：假设螺栓直径介于M16~M30，查表得[Ss]=4~2.5，取[Ss]=3.5，则：6所以，螺栓的计算直径为：可知其大径在M16~M30范围内，故上述假设有效。本题总结：略7第二题图示(甲图)一托架由4个螺栓固定在立柱上，载荷P=3000N，L=400mm，螺栓的相对刚度系数C1/(C1+C2)=0.4

4、；结合面的摩擦系数s=0.2，联接可靠性系数Kf=1.2。若甲图联接中采用铰制孔用螺栓，求螺栓杆直径d(螺栓剪切面数m=1，许用剪切应力[]=130Mpa，不考虑挤压强度。）若甲图联接形式中改用普通螺栓联接，计算螺栓小径d1(螺栓的许用拉应力[]=200MPa)3.若乙图联接形式中采用普通螺栓联接，计算螺栓小径dl(螺栓的许用拉应力[]=200Mpa)。8甲图采用铰制孔用螺栓联接（不考虑挤压）时一、力的简化：横向力R=3000N转矩T=R·L=3000400=12106Nmm二、单个螺栓受

5、力：螺栓3受力最大：9三、计算螺栓直径（不考虑挤压强度）：查手册GB/T27—88：该铰制孔螺栓为M6102.甲图采用普通螺栓联接时横向力无变化受力最大螺栓FSmax=3226N一、求预紧力FSFzm≥kfFsmaxZ=1m=1S=0.2kf=1.2[]=200Mpa11M16P=2mm，H=0.866P=0.86622=1.732d1=dc+H/6=12.66+1.732/6=12.949mmM16d1=13.835故取M16123.乙图采用普通螺栓联接时结构形式发生变化一、受力分析：横

6、向力P=3000N弯矩M=PL=3000400=1.2106N·mm二、失效形式：1.上侧螺栓不被拉断—不断条件2.结合面上边缘缝隙—不松条件3.结合面下边缘压碎—不碎条件4.结合面垂直向下滑—不滑条件本题中，亦为13三、螺栓直径：1.由不滑条件求预紧力：2.求最大工作载荷：3.求受力最大螺栓上的总拉力：144.由螺栓的拉伸强度条件求直径：15