紧固件连接钢结构ppt课件.pptx

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1、钢结构——原理与设计第5章钢结构的紧固件连接第5章钢结构的螺栓连接主要内容：螺栓的种类和螺栓孔类别螺栓的排列普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的工作性能普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算高强度螺栓摩擦型连接的计算重点：普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算高强度螺栓摩擦型连接的计算销钉连接紧固件连接包括螺栓、铆钉、销钉等连接，目前后二者已不在新建钢结构上使用。铆钉连接螺栓连接一、螺栓的种类（P101）1.普通螺栓产品等级：A、B级（精制）、C级（粗制）；栓孔：A、B级采用Ⅰ类孔，C级采用Ⅱ类孔；建筑钢结构中主要采用C级，性能等级：4.6级和4.8级；4.6级表示抗拉强度不小于400N

2、/mm2，屈强比0.6，屈服点不小于240N/mm2制作材料：C级螺栓可采用Q235钢。2.高强度螺栓性能等级：10.9级和8.8级；栓孔：Ⅱ类孔，钻成孔(不能冲成孔)；制作材料：高强度钢。二、螺栓孔的类别（P102）1.Ⅰ类孔在装配好的构件上按设计孔径钻成；在单个构件上分别用钻模按设计孔径钻成；在单个的构件上先钻成或冲成较小孔径，装配好后再扩钻至设计孔径；2.Ⅱ类孔在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径类别加工精度抗剪性能成本使用范围精制(A、B)级高，栓径与孔径之差为0.3～0.5mm，I类孔高高1）构件精度很高的结构，机械结构；2）连接点仅用一个螺栓或有模具套钻的多个螺栓连接的可

3、调节杆件（柔性杆）粗制(C级)较低，栓径与孔径之差为1.0～1.5mm，Ⅱ类孔较低低1）抗拉连接；2）静力荷载下抗剪连接；3）加防松措施后受风振作用抗剪；4）可拆卸连接；5）安装螺栓；6）与抗剪支托配合抗拉剪联合作用普通螺栓特点其中A级公称孔径d≤24mm，螺杆公称长度l≤150mm与10d中的较小值。其余为B级三、螺栓连接的种类（P103）1.普通螺栓（图5.1,5.9）抗剪螺栓连接依靠螺杆受剪和孔壁承压来承受荷载抗拉螺栓连接依靠沿螺杆轴向受拉来承受荷载同时承受剪拉的螺栓连接孔壁承压螺杆受剪螺帽NNN(a)(b)螺栓抗剪连接（a）单剪搭接连接（b）双剪对接连接螺栓抗拉连接2.高强度螺栓（P

4、103）摩擦型连接（图5.2）在受到如图5.2所示荷载时，是依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载；高强度螺栓摩擦型连接以板件间的摩擦力刚要被克服作为承载能力极限状态；连接中的螺栓孔壁不承压，螺杆不受剪。为了便于安装，采用Ⅱ类孔；孔径比杆径大1.5-2mm变形小，连接紧密，耐疲劳，易安装，可拆换，在动力荷载作用下不易松动；在重要连接中已广泛应用。摩擦力螺栓中预拉力板叠中预压力N图5.2高强度螺栓摩擦型连接承压型连接对螺栓材质、预拉力大小和施工安装等的要求与摩擦型的完全相同；以摩擦力被克服、节点板件发生相对滑移后孔壁承压和螺栓受剪破坏作为承载能力极限状态；承载能力高于高强度螺栓摩擦型连接，可节省连接

5、材料；在摩擦力被克服后将产生一定的滑移变形，因而其应用受到限制；采用Ⅱ类孔，孔径比杆径大1.0-1.5mm目前应用还不多，设计规范规定它只能用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构中。2.高强度螺栓5.2螺栓的排列5.2.1螺栓排列方式钢板和角钢上的螺栓排列并列错列5.2.2螺栓排列受力要求：a）端距限制——防止孔端钢板剪断；b）螺孔中距限制构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大值；施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具有不同要求）容许距离表5.1（钢板）、表5.2（角钢）、表5.3（工字钢和槽钢）下限：防止孔间板破裂上限：防止板间翘曲螺栓距p端距a边距c螺栓距、螺

6、栓线距、端距、边距的最大和最小允许距离（P105表5.1）边距c5.2螺栓排列（P104、105）一、钢板板叠上排列螺栓的要求螺栓线距g二、热轧型钢上排列螺栓的要求（P106-107）b＜125mm仅可设单排孔g、最大开孔直径与b相关p≥3d0，a≥3d0gpbbba3×p=3pa3×p=3pg1g2g1g2ab≥125mm可双排交错排孔g1、g2和最大开孔直径与b相关p≥3d0，a≥2d0b≥140mm可双排并列排孔g1、g2和最大开孔直径与b相关p≥3d0，a≥2d0emincmincmineminhmaxhmax工字钢或槽钢的翼缘和腹板上的最大开孔直径以及图中emin、cmin和hma

7、x均与它们的型号相关。5.3普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的工作性能（P107）按受力性能分为：抗剪螺栓和抗拉螺栓。在计算中不考虑摩擦力的存在抗剪螺栓靠孔壁承压、螺杆抗剪传力，抗拉螺栓靠螺栓受拉传力，有时普通螺栓同时受剪、受拉。NNN抗剪螺栓抗拉螺栓抗剪螺栓受力状态：弹性时两端大而中间小，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。螺栓受剪力状态（a）受剪螺栓；（b）弹性阶段受力状态；（b）塑性阶段