第六篇彩钢 · 钢结构螺栓、 铆钉连接实用技术

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$ 2 3**（ #$’ + "(）。
螺纹削弱螺栓杆截面，螺栓受拉时将在螺纹处断裂。故螺栓受拉时一般按螺纹处的
有效截面面积
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为螺纹处有效直径。有效截面面积
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查得，
其中 #"" 以上主要用于锚栓。
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第二节 螺栓连接的构造
一、螺栓的直径
为了制造方便，同一结构中的同类型螺栓（粗制、精制、高强度螺栓等）宜分别采用一 种统一规格（即钢种、直径和孔径等都相同），适用于所有永久性和临时性安装螺栓。只
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第一章 彩钢·钢结构普通螺栓连接技术
有当结构以螺栓 连 接 为 主、螺 栓 数 众 多 且 各 部 分 杆 件 截 面 和 受 力 相 差 较 大 时（ 如 塔 架
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第一章 彩钢·钢结构普通螺栓连接技术
图 ! " # 螺栓排列最大距离
同样，在普通工字钢或槽钢的翼缘或腹板上设置螺栓时，可按照表 ! " $、! " % 规定 的线距 !、"&’( 和最大孔径 # ) &*+ 。
表 ! " , 角钢上螺栓线距表（&&）
单 $ %# #- #. .$ /- /# 0- 1- !-- !!- !,#
等），可考虑用 ! 或 " 种螺栓直径。
螺栓直径 ! 应根据整个结构及其主要连接的尺寸和受力情况选定，选用合适与否将
影响到各连接节点的螺栓 数 目、布 置、构 造 和 受 力。标 准 螺 栓 直 径 为 #$!、（$%）、$&、
（$’）、!(、 （!!）、!%、!)、"(** 等，常用 #!( + !%，受力螺栓一般用! #$&，对冷弯薄壁型钢
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螺栓、铆钉（半圆头）和孔的制图符号见图 $ . "，其中细“ 6 ”线表示中心点定位线；另
应标注或统一说明螺栓或铆钉的直径和孔径。
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第六篇 彩钢·钢结构螺栓、铆钉连接实用技术
图 ! " # 螺栓、铆钉的孔和符号
二、螺栓的排列和间距
螺栓的排列应简单、统一而紧凑，使构造合理，安装方便。排列方法有并列和错列两 种（图 ! " $），并列较简单，错列较紧凑。
图 ! " $ 螺栓排列和最小距离
螺栓排列应符合最小距离（中距、顺和方向的端距、垂直于受力方向的边距）要求，以 便用扳手拧紧螺母时有必要的操作空间，并避免钢板在孔之间或孔与板端、板边间可能 在受力下穿通、剪断或过分削弱构件截面。具体要求见图 ! " $，其中 ! % 为孔径。
为摩擦型高强度螺栓连接的工作机理通过对高强度螺栓施加紧固轴力将被连接的连接钢板夹紧产生摩擦效应当连接节头受外力作用时外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递应力流通过接触面平滑传递无应力集中现象
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第六篇
彩钢·钢结构螺栓、铆钉 连接实用技术
第一章 彩钢·钢结构普通螺栓连接技术
第一章 彩钢·钢结构普通螺栓连接技术
第一节 概 述
螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等，钢 结构中使用的连接栓一般分普通螺和高强度螺两种。选用普通螺栓作为连接的紧固件，或 选用高强度螺栓但不施加紧固轴力，该连接即为普通螺栓连接，也即通常意久下的螺栓连 接；选用高强度螺栓作用连接的紧固件，并通过对螺栓施加固轴力而起到连接作用的钢结 构连接称高强度螺栓连接。图 ! " ! 为两种螺栓连接工作机理的示意，其中图 ! " !（#）为摩 擦型高、强度螺栓连接的工作机理，通过对高强度螺栓施加紧固轴力，将被连接的连接钢板 夹紧产生摩擦效应，当连接节头受外力作用时，外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递， 应力流通过接触面平滑传递，无应力集中现象。普通螺栓连接在受外力后，节点连接板 即产生滑动，外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递，如图 ! " !（$）。
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第三节 普通螺栓连接的计算
普通螺栓连接按螺栓的传力方式可分为抗剪螺栓、抗拉螺栓以及同时抗剪和抗拉螺 栓连接。抗剪螺栓依靠螺栓杆的抗剪以及螺栓杆对孔壁的承压传递垂直于螺栓杆方向 的剪力（图 ! " &）；抗拉螺栓则是螺栓杆承受沿杆长方向的拉力（图 ! " &）。
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图 ! " ! 螺栓连接工作机理示意
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第六篇 彩钢·钢结构螺栓、铆钉连接实用技术 图 ! " # 为典型螺栓连接位伸曲线，从曲线上可以把螺栓连接工作过程分为四个阶
段：阶段 ! 为静摩擦抗滑移阶段，即为摩擦型高强度螺栓连接的工作阶段，对普通螺栓连 接，阶段 ! 不明显，可忽略不计，连接接头直接进入阶段 #；阶段 # 为荷载克服摩擦阻力， 接头产生滑移，螺栓杆与连接板孔壁接触进入承压状态，此阶段为摩擦型高强度螺栓连 接的极限破坏状态；阶段 $ 为螺栓和连接板处于弹性变形阶段，荷载一变曲线呈现线性 关系；阶段 % 为螺栓和连接板处于弹塑性变形阶段，最后螺栓剪断或连接板破坏（拉脱、 承压和净截面拉断 ），整 个 连 接 接 头 破 坏，曲 线 的 终 点 即 为 普 通 螺 栓 连 接 的 极 限 破 坏 状 态；若采用高强度螺栓，则为承压型高强度螺栓连接的极限破坏状态。
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第六篇 彩钢·钢结构螺栓、铆钉连接实用技术
表 ! " # 普通槽钢上螺栓线距表（$$）
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图 ! " # 螺栓连接的典型拉伸曲线
对于高强度螺栓连接，阶段 $ 和阶段 % 中连接板面间的摩擦效应仍然存在，该两阶 段通称摩擦一承压型高强度螺栓连接，连接的设计计算应采用变形准则方法进行，即给 定一个连接接头变形量（!），可以通过连接拉伸曲线（& ’ （( !））得到相应接头承载力， 对于允许连接接头有一定变形的结构，可以采用摩擦一承压型高强度螺栓连接，其优点 是比摩擦型连接提高了连接的承载力，避免了接头发生极限破坏（承压型连接）。
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第一章 彩钢·钢结构普通螺栓连接技术
至孔壁与螺栓杆的一侧接触，其间产生承压应力，螺栓杆相应受剪切（图 ! " #$、%）。各螺
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表 $ . $ 螺栓和锚栓的螺纹处有效截面
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螺栓排列也应符 合 最 大 距 离 要 求，以 避 免 螺 栓 间 的 钢 板 部 分 可 能 在 压 力 下 突 曲 鼓 起、或接触面不够紧密而使潮气易于侵入缝隙产生锈蚀。具体要求（不分受力方向）见图 ! " &，其中 ! % 为孔径，" ’() 为外层较薄板件的厚度。
角钢上设置螺栓时，因角钢宽度较窄，故螺栓（孔）直径不能太大，而且应放在适中的 位置（线距 # 处，见表 ! " *），使两侧边距都能满足图 ! " $ 所列最小距离和受力、操作等 要求。设计时通常按照表 ! " * 规定的线距 + 和最大孔径 ! % ’,- ，能满足要求。其中和边 宽!!*&、!$. 的角钢，可以采用双行螺栓错划或并列，受力上比，单行更为均匀。
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表 ! " $ 普通工字钢上螺栓线距表（&&）
型 号 !- !, 2 . !% !. !0 ,- ,, ,# ,0 $, $. %- %# #- ## .$ 双 ! $. %, %% %% #- #% #% .% .% /- /% 0- 0% 1% !-% !!缘 #- &*+ !! 2 # !! 2 # !$ 2 # !# 2 # !/ 2 # !/ 2 # ,- ,- ,, ,, ,% ,% ,. ,. ,. ,. 腹 & &’( $# $# %- %# #- #- #- .- .- .# .# /- /# /# 0- 0板 #- &*+ 1 2 # !! 2 # !$ 2 # !# 2 # !/ 2 # !/ 2 # ,- ,, ,, ,, ,% ,! ,. ,. ,. ,.
结构可用! #$!。
, 级螺栓的孔径 !。比杆径 - 大 $ . !/0/1，一般为 $**（ #$! . $&）、$ 2 3**（ #$’ +
!%）、!**（ #!) + "(），制孔要求按!类孔即可。4、5 级螺栓的孔径和杆径相等（按制造
要求分别为
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*），制
一、抗剪普通螺栓连接的计算
（一）抗剪普通螺栓连接的受力性能、破坏特征和承载力 抗剪螺 栓 连 接 根 据 被 连 接 钢 板 的 组 合 情 况，通 常 有 单 剪 和 双 剪 两 种 受 力 型 式
（图 ! " &）。
图 ! " & 抗剪螺栓 （,）单剪（；1）双剪（；2）承压破坏
普通螺栓拧紧后有少量的初拉力，把被连接构件夹紧。当外剪力不大时，外力由构 件间的摩擦力承受；这时被连接构件间保持整体性，即无相对滑移，螺栓杆与孔壁间保持 原有的空隙。当外力继续增大超过接触面间的最大摩擦力时，构件间发生相对滑移，直
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