钢结构第3章螺栓连接计算ppt课件.ppt

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1、3.6螺栓连接的构造3.6.1螺栓的排列螺栓的排列有并列和错列两种(1)保证安装要求：用扳手拧紧螺帽—最小间距，节省连接板—最大间距和边(端)距(2)保证受力要求：不过多削弱截面，最小间距和边(端)距(3)保证使用要求：避免锈蚀和变形—最大间距和边(端)距螺栓排列主要考虑三方面要求：二、螺栓连接的构造要求除了螺栓的最大和最小距离外，还应当满足构造要求。（1）杆件每一拼接端永久螺栓数不宜少于2个。格构式柱除外。（2）对承受动力荷载的普通螺栓应采用双螺母或其它放松动措施。（3）C级螺栓主要用于受轴拉或次要连接、可拆卸构件。（4）不能用型钢作为高强度螺栓的拼

2、接构件。（5）高强度螺栓的连接范围处理应当加以说明。（6）当采用法兰连接的构件端板，应当加强其刚度。3.4普通螺栓连接的工作性能和计算1、单个螺栓受剪破坏试验受力过程见图：摩擦传力，滑移，螺杆传力，弹塑性破坏单个螺栓的破坏形态：螺栓被剪断单个螺栓的破坏形态剪断：板被拉断单个螺栓的破坏形态剪断：板端被拉豁a)ABb)BAc)Ad)a135º35ºAe)A单个螺栓的破坏形态(1)螺栓直径小，连接板厚，螺杆剪切破坏(2)螺栓直径大，连接板薄，孔壁挤压破坏(3)螺栓孔径大，连接板削弱多，连接板受拉破坏(4)连接板端距小，冲切破坏(5)连接板厚，螺杆长，螺杆弯曲

3、破坏综上所述：在普通螺栓的抗剪连接中需要计算的内容主要有三项：（1）保证螺栓杆不被剪断；（2）保证螺栓孔壁不会因承压而破坏；（3）构件有足够的净截面强度，不被拉断。（实质上属于构件破坏）当有螺栓孔削弱，除上述构件被拉断外，还有一种使构件破坏的可能性，如图所示：这类破坏方式被成为块状拉剪破坏（blockshearfailure）。这类破坏在过去并不注意，现在在设计规范中已经明确要求计算。（《钢结构设计规范》7.5.1）2、单个螺栓抗剪承载力(1)单剪、双剪(2)螺杆剪切破坏：假设剪应力均匀分布，计算平均剪应力当为双剪时d——螺杆直径（公称直径，常用16、

4、20、22、24等）fvb——螺栓抗剪设计强度，附表1.3。图3-70螺栓的承压面实际承压面计算承压面实际的假定的t1t2螺杆抗剪承载力(3)孔壁挤压承载力∑t——连接件最小承压总厚度fcb——螺栓承压设计强度，见附表1.3(4)单个螺栓的受剪最大承载能力即上两式中取较小值为单个螺栓抗剪的最大承载能力。N/2N/2N/3N/3N/3acbde①受剪计算中：Nvb计算式中的受剪面数nv，即上图中nv=4。②承压计算中：Ncb计算式中∑t取a+b+c和d+e之间的最小值。注意：对于下图所示螺栓连接问题：在受剪计算中，对于螺杆的值d是否应当按螺纹处的值计算？

5、不需要。因为，规范中关于普通螺栓的抗剪强度设计值，是由试验得到的，而在制定规范时，没有区分作用位置。3、螺栓群受轴心力作用NN++++++++++++++++++++++++l1l1NN（1）基本假定（2）目标确定螺栓数目n和排列或者已知螺栓数量和排列验算螺栓群。①当l1≤15do时，剪力均匀分布，螺栓群抗剪承载力N++++++++++++++++l1N①不计螺杆弯曲和受拉变形、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。但当螺栓分布较长时，螺栓受力不均匀。②当l1>15do时，剪力非

6、均匀分布，螺栓群抗剪承载力下降β为折减系数另外应当注意，在出现下列工作状况时，规范规定螺栓的数量应当增加：（1）一个构件借助于填板或其他中间板件与另一个构件连接时，其连接螺栓（不包括摩擦型连接的高强度螺栓）应按计算增加10%。n1.1n（2）搭接接头或用拼接板单面连接的，由于容易弯曲，螺栓联接数（不包括摩擦型连接的高强度螺栓），应按计算增加10%。（3）在构件端部连接中，当利用短角钢与型钢（角钢、槽钢等）的外伸肢相连以缩短连接长度时，在短角钢两肢中的任一肢上所用的螺栓数目应当增加计算数的50%。1.1n1.1n1.1n（3）净截面强度计算由于螺栓孔削弱

7、了板件的截面，为了防止板件在削弱截面的破坏需验算净截面的强度。对于外力通过螺栓群形心的杆件，应当满足强度计算公式式中：N为所受的轴力；f为材料抗拉强度设计值；An为杆件截面的净截面面积NN++++++++++++++++NNNN/2连接板受力变化图①当螺栓为并列排列NN1N2N/n×n1N1=NN2=N-N/n×n1N1NN1=NN2=N-N/n×n1验算公式Ni——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——截面宽ni——截面上的螺栓数d0——螺孔直径t——板厚注意计算截面！②螺栓为错列排列时的验算N

8、N++++++++++++++++++++++e4e46e1e22211NN+++++++++