《钢结构原理与设计课件：第八章 钢结构的螺栓连接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构原理与设计课件：第八章 钢结构的螺栓连接（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 钢结构的螺栓连接8.1螺栓连接概述螺栓的种类普通螺栓高强度螺栓精制普通螺栓粗制普通螺栓8.8级高强度螺栓10.9级高强度螺栓A级：螺杆公称直径d24mm螺杆公称长度l10d或l150mmB级：其他B级C级，4.6级A级7/26/20242浙江大学钢结构研究室螺栓孔的类别 类孔类孔1，在装配好的构件上按设计孔径钻成；2，在单个构件上分别用钻模按设计孔径钻成；3，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；4，在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径。普通螺栓中的精制螺栓连接要求用类孔，孔径比杆径大0.30.5mm。粗制螺栓连接可用类孔，孔径比杆径大1.01.5mm，
2、以便于螺栓插入。高强度螺栓的孔为类孔，但采用钻成孔，不能采用冲成孔。7/26/20243浙江大学钢结构研究室螺栓连接的种类按受力形式分类：1，抗剪螺栓连接2，抗拉螺栓连接3，同时承受剪拉的螺栓连接 7/26/20244浙江大学钢结构研究室按螺栓种类分类l普通螺栓连接l高强螺栓连接高强度螺栓摩擦型连接 高强度螺栓承压型连接 7/26/20245浙江大学钢结构研究室螺栓的直径和有效面积7/26/20246浙江大学钢结构研究室螺栓的排列1，螺栓在连接中的排列要考虑便于制造要求 1）螺栓应排列成行。 2）相邻螺栓孔的中心应保证为拧紧螺栓置放扳手所需的最小间距。 2，考虑连接的受力要求 ： 1）端距不能
3、过小，构件端部钢材易剪坏 。 2）螺栓线上的螺栓距不能过小，钢材易剪坏 3）螺栓间距过大，当构件为受压时，两螺栓中心间的板件易局部屈曲。3，应考虑构造要求：例如端距过大，端部板材易翘起；线距和螺栓距过大，连接中板件间接触不密实，易进潮气，钢材易锈蚀等。 需要规定最小螺栓间距和最大螺栓间距。7/26/20247浙江大学钢结构研究室钢板上排列最小容许间距最大容许间距7/26/20248浙江大学钢结构研究室角钢上排列螺栓的要求 7/26/20249浙江大学钢结构研究室7/26/202410浙江大学钢结构研究室热轧工字钢和热轧槽钢上排列螺栓的要求 7/26/202411浙江大学钢结构研究室7/26/2
4、02412浙江大学钢结构研究室螺栓图例7/26/202413浙江大学钢结构研究室8.2普通螺栓连接与高强度螺栓连接的工作性能 l一、抗剪连接l 抗剪受力的阶段，各阶段的传力机理7/26/202414浙江大学钢结构研究室抗剪连接的几种可能的破坏形式 7/26/202415浙江大学钢结构研究室二、抗拉连接l有撬力存在l减小螺栓的抗拉强度:l取同样钢号钢材轴心受拉强度设计值的0.8倍。还要保证连接板的刚度。 7/26/202416浙江大学钢结构研究室8.3普通螺栓连接与高强度螺栓承压型连接计算单个螺栓的承载力：抗剪承载力：螺栓承载力设计值取螺杆受剪和孔壁承压承载力设计值中的较小者。螺杆受剪：孔壁承压
5、：抗拉承载力：7/26/202417浙江大学钢结构研究室几点说明（1）普通螺栓受剪面是否有螺纹（2）螺栓的承压面积（3）遇到较复杂的螺栓连接时，剪切面问题 7/26/202418浙江大学钢结构研究室螺栓连接计算的种类1、在轴心力作用下螺栓群的抗剪连接计算2、在偏心力作用下螺栓群的抗剪连接计算3、在轴心力作用下螺栓群的抗拉连接计算4、在弯矩作用下螺栓群的抗拉连接计算5、在剪力与弯矩（或轴心拉力）同时作用下螺栓群的连接计算6、偏心拉力作用下普通螺栓群的计算计算要点：1）求出单个螺栓的承载力设计值 2）找到螺栓群中受力最大的螺栓，计算出其受力大小。 3）满足 小于 或7/26/202419浙江大学钢
6、结构研究室螺栓计算的基本假定l1，连接钢板为刚性板，螺栓为弹性。l2，当外力通过螺栓群的型心时，所有螺栓受力相同。（均匀假定）l3，在扭矩或弯矩作用下每个螺栓受力大小与该螺栓中心至螺栓群形心的距离成正比，方向垂直与螺栓中心至螺栓群形心的连线。l4，在弯矩作用下每个螺栓受力大小与该螺栓中心至中和轴的距离成正比（平截面假定）。7/26/202420浙江大学钢结构研究室验算公式l受剪：l受拉：l受剪拉：普通螺栓高强螺栓承压型连接7/26/202421浙江大学钢结构研究室轴心力受剪7/26/202422浙江大学钢结构研究室轴心力下受剪计算注意要点l1，块状拉剪问题l2，净截面问题l3，螺栓受力不均匀问
7、题l4，有些情况的连接中，由于连接的工作情况较差，我国设计规范规定螺栓或铆钉的数目应较计算所需增加：7/26/202423浙江大学钢结构研究室l（1）一个构件借助填板或其他中间板件与另一构件连接的螺栓（高强度螺栓摩擦型连接除外）或铆钉数目，应按计算增加10l（2）搭接接头或用拼接板的单面连接由于接头易弯曲，螺栓（不包括摩擦型连接的高强度螺栓）或铆钉数目，应按计算增加10。l（3）在构件的端部连接中，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螺栓（或铆钉）数目，应按计算增加50。l的7/26/202424浙江大学钢结构研究室偏心力下受剪7/26/
8、202425浙江大学钢结构研究室7/26/202426浙江大学钢结构研究室在弯矩作用下螺栓群的抗拉连接 7/26/202427浙江大学钢结构研究室在剪力与弯矩（或轴心拉力）同时作用在剪力与弯矩（或轴心拉力）同时作用下螺栓群的连接下螺栓群的连接 7/26/202428浙江大学钢结构研究室偏心拉力作用下普通螺栓群的计算 7/26/202429浙江大学钢结构研究室小偏拉7/26/202430浙江大学钢结构研究室大偏拉7/26/202431浙江大学钢结构研究室8.4高强度螺栓摩擦型连接计算一、高强度螺栓中的预拉力和摩擦面的抗滑移系数在拧紧螺栓时，除使螺栓杆产生拉应力外，必因施加扭矩而同时产生剪力，式中
9、分母中系数1.2，是为了考虑此剪应力所产生的不利影响。分子中第一个0.9是考虑螺栓材质的不均匀性而引进的一个折减系数，第2个0.9是考虑施工时的超张拉影响（施工时为了补偿螺杆中预拉力的松弛，一般超张拉5%10%），最后一个0.9是考虑式中以钢材抗拉强度为准，为安全计引进的一个附加安全系数。7/26/202432浙江大学钢结构研究室预拉力的建立l对大六角头高强度螺栓，其预拉力常用扭矩法控制，采用能显示扭矩大小的电动扳手进行，所需要终拧扭矩值按下式计算：7/26/202433浙江大学钢结构研究室l扭剪型高强度螺栓尾部有一梅花头，终拧时采用专用扳手进行。拧紧至其尾部的梅花头跌落，则螺杆中即具有设计所
10、要求的预拉力。 7/26/202434浙江大学钢结构研究室7/26/202435浙江大学钢结构研究室单个螺栓的承载力l抗剪：l抗拉：l抗剪拉：7/26/202436浙江大学钢结构研究室净截面计算的孔前传力毛截面净截面7/26/202437浙江大学钢结构研究室高强螺栓受拉7/26/202438浙江大学钢结构研究室7/26/202439浙江大学钢结构研究室l在轴心力作用下高强度螺栓群的摩擦型抗剪连接计算l在偏心力作用下高强度螺栓群的摩擦型抗剪连接计算l计算方法同普通螺栓7/26/202440浙江大学钢结构研究室高强度螺栓群的摩擦型抗弯连接计算7/26/202441浙江大学钢结构研究室同时承受摩擦面间的剪切和螺栓轩轴方向拉力的高强度螺栓摩擦型连接的计算 7/26/202442浙江大学钢结构研究室7/26/202443浙江大学钢结构研究室7/26/202444浙江大学钢结构研究室7/26/202445浙江大学钢结构研究室
