第5章 钢结构的紧固件连接课件.ppt

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1、第5章钢结构的紧固件连接钢结构--原理与设计中南大学土木工程学院欧阳震宇5.1螺栓连接概述2021/8/26精制螺栓粗制螺栓代号A级和B级C级强度等级5.6级和8.8级4.6级和4.8级加工方式车床上经过切削而成单个零件上一次冲成加工精度螺杆与栓孔直径之差为0.25～0.5mm螺杆与栓孔直径之差为1.5～3mm抗剪性能好较差经济性能价格高价格经济用途构件精度很高的结构（机械结构）；在钢结构中很少采用沿螺栓杆轴受拉的连接；次要的抗剪连接；安装的临时固定1.普通螺栓连接2021/8/262.高强度螺栓连接高强度螺栓是高强螺杆和配套螺母、垫

2、圈的合称。由45号、40B和20MnTiB钢经过热处理加工而成。45号－8.8级；40B和20MnTiB－10.9级（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓2021/8/26高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较高强度螺栓摩擦型连接高强度螺栓承压型连接传力机理利用预拉力把被连接的部件夹紧，使部件的接触面间产生很大的摩擦力，外力通过摩擦力来传递允许接触面滑移，依靠螺栓杆和螺孔之间的承压来传力栓孔直径＝螺杆的公称直径+1.5～2.0mm＝螺杆的公称直径+1.0～1.5mm特点剪切变形小，弹性性能好，特别适用于承受

3、动力荷载的结构连接紧凑，但剪切变形大，不得用于承受动力荷载的结构2021/8/26铆钉连接及特点铆钉连接是用一端带有半圆形预制钉头的铆钉，将钉杆烧红迅速插入被连接件的钉孔中，再用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，使连接达到紧固。缺点费工费料、劳动强度高。目前承重钢结构连接中已很少应用。优点传力可靠，塑性、韧性好，动力性能好2021/8/26连接方法优点缺点焊接对几何形体适应性强，构造简单，省材省工，易于自动化，工效高。焊接残余应力大且不易控制，焊接变形大。对材质要求高，质量检验工作量大。铆接传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好

4、。费钢、费工。目前很少采用普通螺栓连接装卸便利，设备简单螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大。高强螺栓连接加工方便，对结构削弱少，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好。摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高主要连接方法及优缺点2021/8/26螺栓规格精制螺栓粗制螺栓分类A级和B级C级强度等级5.6级和8.8级4.6级和4.8级加工方式车床上经过切削而成单个零件上一次冲成加工精度螺杆与栓孔直径之差为0.25～0.5mm螺杆与栓孔直径之差为1.5～3mm受力特点抗剪差、抗拉好抗剪抗拉均好经济性能价格高价格经济用途构件精度

5、很高的结构（机械设备用）；在钢结构中很少采用沿螺栓杆轴受拉的连接；次要的抗剪连接；安装的临时固定§5.2普通螺栓连接的构造注：A、B两级的区别只是尺寸不同。A级用于d≤24mm,l≤150mm的螺栓，B级用于d>24mm,l>150mm螺栓。2021/8/26常用螺栓直径：d=16，20，24mm，用M表示，如M16。螺栓符号螺栓孔为d0=d+1.5～3mmM12、M16大1.5mm；M18、M20、M22、M24大2mm；M27、M30大3mm2021/8/265.2.1螺栓的排列和构造要求螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求

6、，构造合理又便于安装。排列的方式有并列排列和错列排列两种。图5.2.1螺栓的排列方式1.螺栓的排列并列方式比较简单整齐，所用连接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，对构件截面的削弱较大；错列方式可以减小螺栓孔对截面的削弱，但螺栓空排列不如并列紧凑，连接板尺寸较大。2021/8/26(1)受力要求下限：防止孔间板破裂≥3d0上限：防止板间张口和鼓曲。b）螺孔中心距限制a）端距限制——防止孔端钢板剪断，≥2d0；中心距太大<2d端距过小（2）构造要求螺栓的中距及边距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易侵入缝隙而发生锈蚀。（3）施工要求要保证有一定

7、的空间，以便转动扳手，拧紧螺母。2021/8/26端距边距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距端距端距中距边距线距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0边距规范规定：螺栓的最大、最小容许间距，排列螺栓时宜按最小容许间距取用，且宜取5mm的倍数，并按等距离布置，以缩小连接的尺寸；最大容许间距一般只在起连系作用的构造连接中采用。2021/8/262021/8/26为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于两个永久螺栓；2.螺栓的其它构造要求直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其

8、他措施以防螺帽松动；C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接：①承受静载或间接动载的次要连接；②承受静载的可拆卸结构连接；③临时固定构件的安装连接。沿杆轴方向受拉螺栓连接的端板，应适当加大刚度，以减小撬