普通螺栓连接计算课件.ppt

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1、普通螺栓连接计算3.7.1普通螺栓抗剪连接（一）抗剪连接的工作性能对图示连接做抗剪试验,可a、b两点相对位移δ和作用力N的关系曲线:（a）摩擦传力的弹性阶段(0~1段)（b）相对滑移阶段（1～2）（c）栓杆直接传力的弹性阶段（2～3）（d）弹塑性阶段（3～）NNabNN/2N/2abNN/2N/2＊抗剪螺栓计算极限状态的确定：（a）普通螺栓连接，以4点作为承载力的极限。（b）摩擦型高强度螺栓连接，以1点…………（c）承压型…………………，以4点…………普通螺栓和承压型高强度螺栓抗剪连接的破坏形式①栓杆被剪断；②板件被挤压破坏；③构件净截面被拉断破坏；④构件端部被

2、冲剪破坏；有四种可能的破坏形式设计方法对后一种破坏形式，规范是通过采取构造措施的方法来防止的。即要求：端距对前三种破坏形式，通过计算来防止。净截面抗拉一个螺栓抗剪承载力——剪切面数；——螺栓直径；——螺栓抗剪设计强度。（二）单个抗剪普通螺栓的承载力N/2NN/242=bvvbvfdnNp剪切面数目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2一个螺栓的承压承载力——栓杆直径；——同一受力方向承压构件的较小总厚度；——螺栓承压设计强度。Σt取2t1和t2中较小者d抗剪螺栓的单栓承载力取决于螺栓杆受剪和孔壁承压一个抗剪螺栓的承载力：抗剪承载力：承压承载力：（三）

3、普通螺栓群抗剪连接计算1、普通螺栓群受轴心力作用l1N/2NN/2平均值螺栓的内力分布栓群在轴力作用下，各个螺栓的内力沿栓群长度方向不均，两端大,中间小。设计时，当l1≤15d0（d0为孔径）时，假定N有各螺栓均担：所以，连接所需螺栓数为：当l1>15d0(d0为孔径)时，由试验可得连接的抗剪强度折减系数η与l1/d0的关系曲线。平均值长连接螺栓的内力分布l1——受力方向连接的长度故，连接一侧所需螺栓个数：2、普通螺栓群受偏心力作用V作用下每个螺栓受力：FeVTTxyN1TN1xTN1yTr11V1N1VT作用下连接按弹性设计，其假定为：（1）连接板件绝对刚性，螺

4、栓为弹性；（2）T作用下连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力与其至形心距离成正比，方向与ri垂直。显然，T作用下‘1’号螺栓所受剪力最大（r1最大）。由假定‘(2)’得由式3-39得:由力的平衡条件得：TxN1TN1xTN1yTr11TxyN1TN1xTN1yTr11将式3--40代入式3--38得:将N1T沿坐标轴分解得:由此可得螺栓1的强度验算公式为:当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可如下简化计算：令:xi=0，则N1yT=0（3）螺栓群受扭矩、剪力、轴力共同作用1）将荷载向螺栓群形心简化；2）分析每一种力作用下螺栓的受力情况；3）确定受力最不利螺栓；4

5、）计算该螺栓的受力。设计时，先按构造要求布置螺栓，验算最危险螺栓强度，若不满足可调整螺栓直径或螺栓数量。（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能3.7.2普通螺栓的抗拉连接抗拉螺栓连接在外力作用下，以螺栓杆被拉断为其破坏形式。（二）单个普通螺栓的抗拉承载力式中：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：查表(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响连接件刚度越小撬力越大规范采取简化方法予

6、以考虑：ftb=0.8ff—螺栓钢材的抗拉强度设计值。连接板件发生变形螺杆中的拉力增加（撬力Q）且弯曲杠杆作用B、在构造上可以通过加强连接件刚度的方法，来减小甚至消除杠杆作用引起的撬力，如设加劲肋。(三）普通螺栓群受轴心拉力一般假定每个螺栓均匀受力，因此，连接所需的螺栓数为：N(四）普通螺栓群受弯矩作用M刨平顶紧承托(板)O’M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为：（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（旋转中心为O’），各螺栓所受拉力与其至中和轴的距离成正比。O’显然‘1’号

7、螺栓在M作用下所受拉力最大由力学及假定可得：M刨平顶紧承托(板)M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴由式3--52得:将式3--54代入式3--53得:因此，设计时只要满足下式，即可：受压区是近似算法，不满足平衡条件。实际受力情况如图，忽略了压力产生的弯矩。(五）普通螺栓群受偏心拉力A、偏心距较小，即：刨平顶紧承托(板)NeN1MN2MN3MN4MNe1234Ne或yi——各螺栓到O点的距离e——外力到O点的距离刨平顶紧承托(板)Ne1234NB、偏心距较大时，即：N1MN2MN3M中和轴N4MN或当按O点计算yi'——各螺栓到O’点的距离e’——外

8、力到O’点