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1、摩擦型：摩擦型：只靠摩擦阻力传力只靠摩擦阻力传力, ,以剪力达到接触面的摩擦力作为以剪力达到接触面的摩擦力作为 承载力极限状态承载力极限状态设计准则设计准则（0 01 1） 承压型：承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏为承载力以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏为承载力 极限状态极限状态设计准则设计准则（0 04 4） 3.8 高强度螺栓连接的构造和计算高强度螺栓连接的构造和计算单个螺栓抗剪试验结果单个螺栓抗剪试验结果 高强度螺栓高强度螺栓 普通螺栓普通螺栓 3.8.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能N 2021/6/72021/6/71 1高强螺栓高强螺栓:分大六角头型和扭
2、剪型两种。分大六角头型和扭剪型两种。P1 1、高强度螺栓的预拉力、高强度螺栓的预拉力高强度螺栓高强度螺栓(a)(a)大六角头型；大六角头型；(b)(b)扭剪型扭剪型2021/6/72021/6/72 2 扭矩法扭矩法 使使用用一一种种能能直直接接显显示示所所施施加加扭扭矩矩大大小小的的定定扭扭扳扳手手，上上紧紧螺螺栓栓分分初初拧拧和和终终拧拧两两个个阶阶段段，初初拧拧扭扭矩矩不不得得小小于于终终拧拧扭扭矩矩的的3030。终拧扭矩由试验测定。终拧扭矩由试验测定。 转角法转角法 初初拧拧后后, , 用用电电动动或或风风动动扳扳手手拧拧螺螺母母1/31/32/32/3圈圈, , 终终拧拧角角度度与板
3、叠厚度和螺栓直径等有关与板叠厚度和螺栓直径等有关, , 可测定。可测定。 扭断螺栓尾部法扭断螺栓尾部法 适适用用扭扭剪剪型型高高强强度度螺螺栓栓。用用特特制制电电动动扳扳手手的的两两个个套套筒筒分分别别套套住住螺螺母母和和螺螺栓栓尾尾部部（正正、反反转转），由由于于螺螺栓栓尾尾部部槽槽口口深深度度是是按按终终拧拧扭扭矩矩和和预预拉拉力力之之间间的的关关系系确确定定，故故所所得得预预拉拉力力值值能能得得到到保证。保证。（1 1）预拉力的控制方法）预拉力的控制方法2021/6/72021/6/73 32021/6/72021/6/74 42021/6/72021/6/75 5 Ae e 有效截面面
4、积；有效截面面积；fu u-螺栓材料经热处理后的抗拉强度。螺栓材料经热处理后的抗拉强度。0.90.9、0.90.9、0.90.9材料不均匀性、弥补预拉力损失的超张拉、材料不均匀性、弥补预拉力损失的超张拉、 采用采用fu u作标准值等。作标准值等。1.21.2拧紧螺栓时产生的扭矩将降低栓杆的承载力。拧紧螺栓时产生的扭矩将降低栓杆的承载力。（2 2）预拉力的确定）预拉力的确定表表3.9 3.9 一个高强度螺栓的设计预拉力值一个高强度螺栓的设计预拉力值（kN）2021/6/72021/6/76 6 与与摩摩擦擦面面的的粗粗糙糙程程度度有有关关，即即与与构构件件接接触触面面的的处处理理方法和钢号有关。
5、方法和钢号有关。 抗滑移系数值有随被连接构件接触面的压紧力减小抗滑移系数值有随被连接构件接触面的压紧力减小而降低的现象。而降低的现象。表表3.10 3.10 摩擦面的抗滑移系数值摩擦面的抗滑移系数值3) 3) 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数高强度螺栓摩擦面抗滑移系数2021/6/72021/6/77 7（1 1）单个螺栓抗剪承载力设计值）单个螺栓抗剪承载力设计值式中式中 0.9 抗力分项系数抗力分项系数 的倒数，的倒数，nf 传力摩擦面数目：单剪传力摩擦面数目：单剪nf f =1, =1, 双剪双剪nf f =2 . =2 . P 一个高强度螺栓的设计预拉力，按表一个高强度螺栓的设计预拉力，按表3
6、.9 3.9 采用；采用；P 高强度螺栓摩擦型连接高强度螺栓摩擦型连接 摩擦面抗滑移系数，按表摩擦面抗滑移系数，按表3.10 3.10 采用；采用；3.8.2 高强度螺栓摩擦型连接计算高强度螺栓摩擦型连接计算2021/6/72021/6/78 8高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算1 1、轴心力作用、轴心力作用 假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数：假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数：对于摩擦型连接：对于摩擦型连接：NN同普通螺栓，只需用高强度螺栓承载力代替普通螺栓承载力。同普通螺栓，只需用高强度螺栓承载力代替普通螺栓承载力。2021/6/72021/6/79 9构件净截面强度验算构件净截面
7、强度验算孔前传力分析孔前传力分析 高强度螺栓群轴心力作用下高强度螺栓群轴心力作用下, ,为了防止板件被拉断尚应进行为了防止板件被拉断尚应进行板件的净截面验算板件的净截面验算. .主板的危险截面为主板的危险截面为1-1截面。截面。考虑孔前传力考虑孔前传力50%得：得： 1-1截面的内力为：截面的内力为： N N+ + + + + + + + +NNANN2021/6/72021/6/710102 2、扭矩或扭矩、剪力共同作用下扭矩或扭矩、剪力共同作用下 计算方法与普通螺栓相同，即：计算方法与普通螺栓相同，即： FTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1F剪力剪力F作用下每个螺栓受力作用下每个
8、螺栓受力：2021/6/72021/6/71111受拉前：预拉受拉前：预拉力与接触面上力与接触面上的挤压力相平的挤压力相平衡衡 超超张张拉拉实实验验：当当外外拉拉力力超超过过P P时时，螺螺栓栓将将发发生生松松弛弛现现象，即栓杆中的预拉力减小，这对抗剪不利。象，即栓杆中的预拉力减小，这对抗剪不利。外拉力外拉力0.8P,0.8P,无松弛现象无松弛现象3 3、 高强度螺栓抗拉连接的工作性能高强度螺栓抗拉连接的工作性能 高强度螺栓受拉高强度螺栓受拉抗拉承载力设计值抗拉承载力设计值2021/6/72021/6/71212计算方法同普通螺栓计算方法同普通螺栓高强度螺栓群的抗拉计算高强度螺栓群的抗拉计算（
9、1 1）轴心力作用时）轴心力作用时(b)(b)(a)(a)(c)(c)图图3.84 3.84 高强度螺栓群受拉高强度螺栓群受拉2021/6/72021/6/71313在在M M作用下，中和轴在螺栓群中心处。作用下，中和轴在螺栓群中心处。（2 2）高强度螺栓群弯矩受拉）高强度螺栓群弯矩受拉 承受弯矩的高强度螺栓连接承受弯矩的高强度螺栓连接2021/6/72021/6/71414N0.8P, N0.8P, 连接板件间接触面始终压的很紧连接板件间接触面始终压的很紧, ,按小偏心受拉计算。按小偏心受拉计算。（3 3）高强度螺栓群偏心受拉）高强度螺栓群偏心受拉（4 4）高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的
10、共同作用）高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用a) a) 高强度螺栓摩擦型连接高强度螺栓摩擦型连接 分开算，先受拉再受剪分开算，先受拉再受剪单个螺栓拉力应满足：单个螺栓抗剪承载力：螺栓群抗剪承载力：2021/6/72021/6/71515 摩擦型连接高强度螺栓的应力摩擦型连接高强度螺栓的应力2021/6/72021/6/716163.8.3 3.8.3 高强度螺栓承压型连接高强度螺栓承压型连接同普通螺栓的计算同普通螺栓的计算 受剪承载力设计值受剪承载力设计值 承压承载力设计值承压承载力设计值单个螺栓承载力设计值单个螺栓承载力设计值 高强度螺栓承压型连接高强度螺栓承压型连接A、抗剪承载力抗
11、剪承载力2021/6/72021/6/71717B B、承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相同，即：同，即：式中：式中：A Ae e-螺栓杆的有效截面面积；螺栓杆的有效截面面积； d de e-螺栓杆的有效直径；螺栓杆的有效直径； f ft tb b高强度螺栓的抗拉强度设计值。高强度螺栓的抗拉强度设计值。上式的计算结果与上式的计算结果与0.8P相差不多。相差不多。2021/6/72021/6/71818C C 高强度螺栓承压型连接同时承受剪力和拉力高强度螺栓承压型
12、连接同时承受剪力和拉力同普通螺栓的计算同普通螺栓的计算 受剪力和拉力联合作用受剪力和拉力联合作用1.21.2折减系数。由于外拉力将减折减系数。由于外拉力将减 小被连接构件间预压力，因小被连接构件间预压力，因 而构件材料的承压强度设计而构件材料的承压强度设计 值随之降低。值随之降低。2021/6/72021/6/71919剪拉受拉承压型高强受剪剪拉受拉摩擦型高强受剪剪拉受拉普通螺栓受剪2021/6/72021/6/72020 例例3.113.11试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材Q235BQ235B，高，高强度螺栓为强度螺栓为8.88.8级的级的M20M20，连
13、接处构件接触面用喷砂处理，作，连接处构件接触面用喷砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=180kNN=180kN，试设计此连，试设计此连接。接。 解解 ： （1 1）采用摩擦型连接时）采用摩擦型连接时 查得查得8.88.8级，级，M2020高强螺栓高强螺栓P=125kN=125kN，=0.45=0.45 单个螺栓承载力设计值：单个螺栓承载力设计值：一侧所需螺栓数一侧所需螺栓数n: :取取9 9个，见图个，见图3.783.78右边所示。右边所示。2021/6/72021/6/72121图图3.83 3.83 例例3.113.11图图（2 2）采用承压型连接
14、时）采用承压型连接时单个螺栓承载力设计值：单个螺栓承载力设计值：一侧所需螺栓数一侧所需螺栓数n: :取取6 6个，见图个，见图3.783.78左边所示。左边所示。2021/6/72021/6/72222 例例3.123.12 图图3.813.81所示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢所示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢材为材为Q235BQ235B。螺栓为。螺栓为10.910.9级，直径级，直径20mm20mm，接触面采用喷砂处理；，接触面采用喷砂处理；图中内力均为设计值，试验算此连接的承载力。图中内力均为设计值，试验算此连接的承载力。图图3.87 3.87 例例3.123.12图图2021/6/72021/6/72323 解解 ：由表由表3.93.9和表和表3.83.8查得抗滑移系数查得抗滑移系数=0.45=0.45，预拉力，预拉力P P=155kN=155kN 。单个螺栓的最大拉力为：单个螺栓的最大拉力为： 连接的受剪承载力设计值应按下式计算：连接的受剪承载力设计值应按下式计算： 按比例关系可求得按比例关系可求得 ：2021/6/72021/6/72424故有：故有： 验算受剪承载力设计值验算受剪承载力设计值 ：2021/6/72021/6/72525部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
