普通螺栓和高强度螺栓计算(课堂PPT)
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《高强螺栓计算》课件
应用场景
伸长率的大小决定了高强螺栓 在受到拉伸载荷时的承载能力 ，是评估材料韧性的重要指标
。
硬度
硬度
材料抵抗被压入或刻划的能力。
影响因素
材料的种类、热处理状态、合金元素 等。
测试方法
通过硬度计进行测试，常见的硬度测 试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏 硬度等。
应用场景
硬度的大小决定了高强螺栓的耐磨性 和耐腐蚀性，是评估材料表面性能的 重要指标。
热处理
将钢材进行淬火和回火处理，以获得所需的机械性 能。
表面处理
对螺栓进行镀锌或喷塑等表面处理，以提高防腐 蚀性能。
质量检测
对成品螺栓进行质量检测，包括尺寸、外观、机械性能 等方面的检测。
06
高强螺栓的安装与维护
安装注意事项
确保安装环境清洁
在高强螺栓安装前，应确 保安装环境无尘、无油污 ，以免影响螺栓的紧固效 果。
淬火处理
淬火处理是高强螺栓制造 的关键环节，通过控制加 热和冷却速度，使钢材达 到所需的机械性能。
回火处理
淬火处理后，需要进行回 火处理以稳定钢材的组织 和性能。
制造流程
下料
根据设计图纸，使用切割机或剪板机将钢材 切割成所需长度。
打孔
使用钻床或激光打标机在螺栓杆上打孔，以安 装螺母和垫圈。
攻丝
对孔进行攻丝，以形成螺纹，便于安装螺母和垫 圈。
01
拉伸承载能力 = 截面积 × 拉伸强度
拉伸强度影响因素
02
材料、温度、应变速度等
拉伸承载能力计算步骤
03
先确定截面积，再根据材料和温度等因素计算拉伸强度，最后
将截面积与拉伸强度相乘得到拉伸承载能力。
疲劳承载能力计算
伸长率的大小决定了高强螺栓 在受到拉伸载荷时的承载能力 ，是评估材料韧性的重要指标
。
硬度
硬度
材料抵抗被压入或刻划的能力。
影响因素
材料的种类、热处理状态、合金元素 等。
测试方法
通过硬度计进行测试，常见的硬度测 试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏 硬度等。
应用场景
硬度的大小决定了高强螺栓的耐磨性 和耐腐蚀性，是评估材料表面性能的 重要指标。
热处理
将钢材进行淬火和回火处理，以获得所需的机械性 能。
表面处理
对螺栓进行镀锌或喷塑等表面处理，以提高防腐 蚀性能。
质量检测
对成品螺栓进行质量检测，包括尺寸、外观、机械性能 等方面的检测。
06
高强螺栓的安装与维护
安装注意事项
确保安装环境清洁
在高强螺栓安装前，应确 保安装环境无尘、无油污 ，以免影响螺栓的紧固效 果。
淬火处理
淬火处理是高强螺栓制造 的关键环节，通过控制加 热和冷却速度，使钢材达 到所需的机械性能。
回火处理
淬火处理后，需要进行回 火处理以稳定钢材的组织 和性能。
制造流程
下料
根据设计图纸，使用切割机或剪板机将钢材 切割成所需长度。
打孔
使用钻床或激光打标机在螺栓杆上打孔，以安 装螺母和垫圈。
攻丝
对孔进行攻丝，以形成螺纹，便于安装螺母和垫 圈。
01
拉伸承载能力 = 截面积 × 拉伸强度
拉伸强度影响因素
02
材料、温度、应变速度等
拉伸承载能力计算步骤
03
先确定截面积，再根据材料和温度等因素计算拉伸强度，最后
将截面积与拉伸强度相乘得到拉伸承载能力。
疲劳承载能力计算
高强度螺栓连接的计算32页PPT
（3）扭掉螺栓尾部梅花卡法
二、摩擦型高强螺栓的计算
1、单个高强螺栓抗剪承载力设计值
NVb=0.9nfP
NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 P——予拉力 ——抗滑移（摩擦）系数，见表3-4 nf——传力摩擦面数 0.9——螺栓受力非均匀系数
抗剪承载力由摩擦力确定。
摩擦面抗滑移系数值
表3-4
连接处接触面 处理方法
N 1 T Y x T i2• x1yi26 17 8 2 1 0 6 4 0 7 72 0 5 2.3 4 KN
N (N 1 V Y N 1 T Y )2 N 1 T X(1 0 2.3 4 )2 2.0 6 21 4.0 3K 4 N N b V 6.7 0K 5 N
所以该连接满足强度要求
实际单个螺栓承受的内力 为：
N n1122k 0N 0 10k0N Nb V11.6k 1N (满足
（2）验算钢板强度 构件厚度t=16mm<2t1=20mm,故应验算构件截面。查表得
f=310N/mm2
构件得毛截面强度为
＝ N 12 10 30 0 2N 5/m 02 m f 3N 1/m 02m A3 0 10 6
（b）Ntb=0.8P（普通螺栓 Ntb = Aeftb ）
(4) 受剪力与拉力同时作用的高强螺栓群计算
单个高强螺栓的抗剪承载力
1
考虑会减小，
将Nti放大25
o
％
i
Nb V(ti)
0.9nf
(P1.25Nti)
变形大，不适于受动荷载的连接。
螺杆剪力
抗拉时与普通螺栓 N 相同，但变形
小，可减少锈
蚀，改善疲劳
一、高强螺栓的予拉力的建立
1、确定予拉力P数值
二、摩擦型高强螺栓的计算
1、单个高强螺栓抗剪承载力设计值
NVb=0.9nfP
NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 P——予拉力 ——抗滑移（摩擦）系数，见表3-4 nf——传力摩擦面数 0.9——螺栓受力非均匀系数
抗剪承载力由摩擦力确定。
摩擦面抗滑移系数值
表3-4
连接处接触面 处理方法
N 1 T Y x T i2• x1yi26 17 8 2 1 0 6 4 0 7 72 0 5 2.3 4 KN
N (N 1 V Y N 1 T Y )2 N 1 T X(1 0 2.3 4 )2 2.0 6 21 4.0 3K 4 N N b V 6.7 0K 5 N
所以该连接满足强度要求
实际单个螺栓承受的内力 为：
N n1122k 0N 0 10k0N Nb V11.6k 1N (满足
（2）验算钢板强度 构件厚度t=16mm<2t1=20mm,故应验算构件截面。查表得
f=310N/mm2
构件得毛截面强度为
＝ N 12 10 30 0 2N 5/m 02 m f 3N 1/m 02m A3 0 10 6
（b）Ntb=0.8P（普通螺栓 Ntb = Aeftb ）
(4) 受剪力与拉力同时作用的高强螺栓群计算
单个高强螺栓的抗剪承载力
1
考虑会减小，
将Nti放大25
o
％
i
Nb V(ti)
0.9nf
(P1.25Nti)
变形大，不适于受动荷载的连接。
螺杆剪力
抗拉时与普通螺栓 N 相同，但变形
小，可减少锈
蚀，改善疲劳
一、高强螺栓的予拉力的建立
1、确定予拉力P数值
普通螺栓的抗拉连接计算-优秀课件PPT
Nmax
N n
My1 yi2
N
b t
普通螺栓的抗拉连接计算
偏心拉力作用下螺栓群的抗拉计算 若 Nmin 0 ，则小偏心假设不成立,应按大偏心计算。这时，偏于安全取中和轴位
于最下排螺栓形心O’处，根据平衡可得受拉力最大螺栓分担的拉力, 即要求其满足：
N1
Neyi yi2
N
b t
M N e
轴心拉力作用下螺栓群的抗拉计算
当外力N作用于螺栓群形心时，假定每个螺栓受
力相等，则所需螺栓数为：
n N
N
b t
式中，Ntb为单个普通螺栓的抗拉承载力设计值。
具体排列应符合构造要求。
如图5是螺栓群轴心受拉的典型情况。a图中构件 拉力N垂直于端板并通过螺栓群形心。b图中构件拉力 N通过螺栓形心但与端板成θ角,其竖向力V=Ncosθ由承 托板传递，而水平分力H=Nsinθ使螺栓群受拉。
大偏心受拉
）
图6受拉螺栓连接受偏心力作用
普通螺栓的抗拉连接计算
偏心拉力作用下螺栓群的抗拉计算
先按小偏心受拉计算
当M较小，N较大时，所有螺栓均承受拉力作用，此时被连板件绕螺栓群形心O转动 。螺栓群受力最小的螺栓拉力为：
Nmin
N n
My1 yi2
M N e
若 Nmin 0 成立,则小偏心成立,此时要求受力最大的螺栓拉力满足条件：
螺栓群偏心受拉相当于连接承受轴心拉力N和弯矩M＝Ne的联合作用。技弹性设计 法，根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏心受拉两种情况。
V
Nmax
N1
eN M 旋转中心
刨平顶紧 承托（板
y1 yy22
y1
N2
N
普通螺栓连接的强度计算 课件
WelcomeBienvenueWillkommenBenvenuto Bienvenida 환영tervetuloawelkom 欢迎常州工学院普通螺栓连接的强度计算王宇豪11成型一班什么是职业素养12CONTENTS目录受拉松螺栓连接的强度计算受拉紧螺栓连接的强度计算[]σπσ≤=421d F→装配时不预紧→螺栓不受力→工作时受轴向载荷F][41σπFd ≥——验算用——设计用1、只受预紧力的紧螺栓连接受载荷形式—拧紧后:轴向拉伸(工作拉力F 0)—拧紧过程中:轴向拉伸F 0、扭矩T 1失效形式—螺栓拉断(拉、扭综合作用)设计准则—保证螺栓拉伸强度强度条件：σ e ≤[σ]→复合应力T1F 0F 04210d F πσ=σπϕλτ5.0162)(31201≈+==d d tg F W T v T →第四强度理论拉应力(F 0)→στσσ3.1322≈+=e []σπσ≤=43.121d Fe 强度条件:考虑扭剪应力σe －当量应力扭剪应力(T 1)→ 1.3401F d ⨯≥设计式:•当连接承受较大的横向载荷F 时，由于要求F 0≥F ／f （f =0.2），即F 0≥5F ，因而需要大幅度地增加螺栓直径。
为减小螺栓直径的增加，可采用减载措施。
说明第六节螺纹连接的强度计算3FDD p 螺栓预紧力F 0后，在工作拉力F 的作用下，螺栓的总拉力F 2= ?F F F +=12[]σπσ≤=4/3.1212ca d F F C C C F F m b b 02++=这时螺栓的总拉力为：为使工作载荷作用后，连接结合面间有残余预紧力F 1存在，要求螺栓连接的预紧力F 0为：F C C C F F m b m 10++=静强度条件：式中F 1为残余预紧力，为保证连接的紧密性，应使F 1 ＞0，一般根据连接的性质确定F 1的大小。
式中：m b b C C C +为螺栓的相对刚度，其取值范围为0~1。
详细分析疲劳强度校核2．受轴向载荷的紧螺栓连接螺栓连接类别松螺栓连接只受预紧力的紧螺栓连接受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接强度准则轴向静载荷：轴向动载荷：普通螺栓——松螺栓连接-只受轴向工作载荷（无预紧）紧螺栓连接-1、只受预紧力2、受预紧力和轴向载荷螺栓连接强度计算小结[]σπσ≤=4/21d F []σπσ≤=210ca 43.1d F []σπσ≤=4/3.1212ca d F []a a d F σπσ≤+=21m b b 2C C C。
高强度螺栓连接计算课件
速度先慢后快。
橇力Q的存在导致连接的极限承
300 250 200 150 100 50 0
载力由Nu降至Nu’。
所以，如设计时不考虑橇力的
Q 板被拉开
破坏
影响,应使Nt≤0.5P或增加连接 板件的刚度（如设加劲肋）。
Nu ’ Nu
50 100 150 200 250 300
Nt (KN)
B、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 相同，即：
N M
N M=N·e
y2
M作用下
中 和 轴 N作用下 V作用下
1、采用高强度螺栓摩擦型连接时 1号螺栓在N、M作用下所受拉力如前所述应满足：
N t1
N M y1 b N t 0.8 P n mn 2 m yi
规范给出了不同钢材在不同接触面的处理方法下的
抗滑移系数μ,如下表
4、高强度螺栓抗剪连接的工作性能和单栓承载力
(1)抗剪连接工作性能 受力过程与普通螺栓相似， 分为四个阶段：摩擦传力的弹性 阶段、滑移阶段、栓杆传力的弹
1
N
3 2 3
4 4
高强度 螺栓
普通螺栓
性阶段、弹塑性阶段。
但比较两条N—δ曲线可知，
因此，预拉力： P 0.9 0.9 0.9 A f (5 30) e u 1.2 Ae—螺栓螺纹处有效截面积； fu—螺栓热处理后的最低抗拉强度； 8.8级，取fu =830N/mm2，10.9级，取fu =1040N/mm2
预拉力P见表5.4所示
3、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数μ
N 1F
F n
扭矩T作用下：
N 1Tx T r1
普通螺栓连接的性能和计算PPT学习教案
a)螺栓数目 当外力通过螺栓群形心时，在连接长度范围内，计算时 假定所有螺栓受力相等，按下式计算所需螺栓数目：
n
N
NVb min
b)构件净截面强度
N f
An
第9页/共32页
10
(2)普通螺栓群偏心受剪 图3-5-8所示为螺栓群承受偏心剪力的情形，剪力F的作用线 至螺栓群中心线的距离为e，故螺栓群同时受到轴心力F和扭 矩T＝Fe的联合作用。分析发现，每个螺栓实际上只承受剪力 ，但剪力的方向与螺栓所处的位置有关。
图3-7-16 例3-7-2普通螺栓抗剪扭连接设计
第24页/共32页
25
解：(1)分析螺栓群受力，把偏心力F向形心简化，则螺 栓群受力为
剪力： V＝120kN 扭矩： T＝120X500＝60000kN•mm 均对螺栓产生剪力。
(2)计算单栓承载力设计值 单栓抗剪承载力设计值：
NVb
nV
d 2
4
普通螺栓连接的性能和计算
会计学
1
图3-5-5 单个螺栓抗剪试验结果
(a)试件
(b) N-δ曲线
第1页/共32页
2
(1)摩擦传力的弹性阶段：在施加荷载之初，荷载较小，连接 中的剪力也较小，荷载靠构件间接触面的摩擦力传递，螺栓 杆与孔壁之间的间隙保持不变，连接工作处于弹性阶段 (2)滑移阶段：当荷载增大，连接中的剪力达到构件间摩擦力 的最大值，板件间突然产生相对滑移，其最大滑移量为螺栓 杆与孔壁之间的间隙，直至螺栓杆与孔壁接触 (3)栓杆直接传力的弹性阶段 ：当荷载进一步增加，连接所承 受的外力就主要是靠螺栓与孔壁接触传递。 (4)弹塑性阶段 ：荷载继续增加，在此阶段即使给荷载很小的 增量，连接的剪切变形也迅速加大，直到连接的最后破坏。
n
N
NVb min
b)构件净截面强度
N f
An
第9页/共32页
10
(2)普通螺栓群偏心受剪 图3-5-8所示为螺栓群承受偏心剪力的情形，剪力F的作用线 至螺栓群中心线的距离为e，故螺栓群同时受到轴心力F和扭 矩T＝Fe的联合作用。分析发现，每个螺栓实际上只承受剪力 ，但剪力的方向与螺栓所处的位置有关。
图3-7-16 例3-7-2普通螺栓抗剪扭连接设计
第24页/共32页
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解：(1)分析螺栓群受力，把偏心力F向形心简化，则螺 栓群受力为
剪力： V＝120kN 扭矩： T＝120X500＝60000kN•mm 均对螺栓产生剪力。
(2)计算单栓承载力设计值 单栓抗剪承载力设计值：
NVb
nV
d 2
4
普通螺栓连接的性能和计算
会计学
1
图3-5-5 单个螺栓抗剪试验结果
(a)试件
(b) N-δ曲线
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2
(1)摩擦传力的弹性阶段：在施加荷载之初，荷载较小，连接 中的剪力也较小，荷载靠构件间接触面的摩擦力传递，螺栓 杆与孔壁之间的间隙保持不变，连接工作处于弹性阶段 (2)滑移阶段：当荷载增大，连接中的剪力达到构件间摩擦力 的最大值，板件间突然产生相对滑移，其最大滑移量为螺栓 杆与孔壁之间的间隙，直至螺栓杆与孔壁接触 (3)栓杆直接传力的弹性阶段 ：当荷载进一步增加，连接所承 受的外力就主要是靠螺栓与孔壁接触传递。 (4)弹塑性阶段 ：荷载继续增加，在此阶段即使给荷载很小的 增量，连接的剪切变形也迅速加大，直到连接的最后破坏。
钢结构课件：螺栓连接计算PPT教案
b c
计算承压面
(4) 单 个 螺 栓 的 受剪 最大承 载能力
N b min
min
Nvb
,
N
b c
即 上 两 式 中 取较小 值为单 个螺栓 抗剪的 最大承 载能力 。
第9页/共86页
注意：
对 于 下 图 所 示螺栓 连接
N/3 N/3 N/3
① 受 剪 计 算 中： Nvb计算 式中的 受剪面 数nv ， 即上图 中nv =4。 ② 承压计算中： Ncb计 算 式 中 ∑t 取 a+b+c和 d+e 之 间 的最 小值。 问 题 ： 在 受 剪计算 中，对 于螺杆 的值d是 否应 当按螺 纹处的 值计算 ？ 不 需 要 。 因为 ，规范 中关于 普通螺 栓的抗 剪强度 设计值 ，是由 试验得 到的， 而在制 定规范 时，没 有区分 作用位 置。
Ani
Ni ——连接件第i截面上的轴力 Ani ——连接件第i截面的净截面面积
f ——连接板钢材抗拉强度设计值 b ——截面宽 ni ——截面上的螺栓数 d0 ——螺孔直径 t ——板厚
Ani (b nid0 )t
1
② 螺 栓 为 错 列排列 时的验 算
2 +
+ e4 +
+
N
+
+
+
+
+
+
N
+
6e +
第5页/共86页
单 个 螺 栓 的 破坏 形态 (1)螺 栓 直 径 小 ，连 接板厚 ，螺杆 剪切破 坏 (2)螺 栓 直 径 大 ，连 接板薄 ，孔壁 挤压破 坏 (3)螺 栓 孔 径 大 ，连 接板削 弱多， 连接板 受拉破 坏 (4)连 接 板 端 距 小， 冲切破 坏 (5)连 接 板 厚 ， 螺杆 长，螺 杆弯曲 破坏
普通螺栓与高强螺栓的计算-18页文档资料
三、螺栓连接的构造和计算(一)螺栓的种类在钢结构中应用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。
普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种。
高强度螺栓按连接方式分为摩擦型连接和承压型连接两种。
此外，还有用于钢屋架和钢筋混凝土柱或钢筋混凝土基础处的锚固螺栓(简称锚栓)。
A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材，C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。
高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。
10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为f u=1000N／mm2，0.9表示钢材屈服强度f y=0.9f u，其他型号以此类推。
锚栓采用Q235或Q345钢材。
A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛坯经轧制而成，螺栓杆表面光滑，尺寸较准确，螺孔需用钻模钻成，或在单个零件上先冲成较小的孔，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径(称I类孔)。
螺杆的直径与孔径间的空隙甚小，只容许0.3mm左右，安装时需轻轻击人孔，既可受剪又可受拉。
但A级、B级螺栓(精制螺栓)制造和安装都较费工，价格昂贵，在钢结构中只用于重要的安装节点处，或承受动力荷载的既受剪又受拉的螺栓连接中。
C级螺栓(粗制螺栓)用圆钢辊压而成，表面较粗糙，尺寸不很精确，其螺孔制作是一次冲成或不用钻模钻成(称Ⅱ类孔)，孔径比螺杆直径大1--2mm，故在剪力作用下剪切变形很大，并有可能个别螺栓先与孔壁接触，承受超额内力而先遭破坏。
由于c级螺栓(粗制螺栓)制造简单，价格便宜，安装方便，常用于各种钢结构工程中，特别适宜于承受沿螺杆轴线方向受拉的连接、可拆卸的连接和临时固定构件用安装连接中。
如在连接中有较大的剪力作用时，考虑到这种螺栓的缺点而改用支托等构造措施以承受剪力，让它只受拉力以发扬它的优点。
C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。
对直接承受动力荷载的螺栓连接应使用双螺帽或其他能防止螺栓松动的有效措施。
(二)普通螺栓的计算和构造1．普通螺栓连接的工作性能和破坏情况普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为受拉螺栓、受剪螺栓和受拉兼受剪螺栓三种。
螺栓连接结构与计算PPT课件
N 2T
N 1T r1
r2；N 3T
N 1T r1
r3； N nT
N 1T r1
rn
第21页/共67页
(3 40)
21
从而可得:
T
N 1T r1
r12
r22
rn2
N 1T r1
n
ri2
i 1
(3 41)
N 1T
T r1
n
n
T r1
n
ri2
xi2
y
2 i
i 1
i 1
拼接板的危险截面为2-2截面:
0.5N f
An,2
An,2 b1 m d0 t1; f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径；
b1 拼接板宽度；m 危险截面上的螺栓数；t1 拼接板厚度。 17
第17页/共67页
(2)螺栓采用错列排列时:
主板的危险截面为1--1和
1 1’
t1t
1’--1’截面:
i 1
将N1T沿坐标轴分解得:
(3 42)
y 1 N1Tx
r1
N1T
N1Tx
T r1
n
n
x
2 i
y1 yi2 r1
T y1
n
n
x
2 i
yi2
(3 43)
T
x N1Ty
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
T r1
n
n
x
2 i
x1 yi2 r1
T x1
n
n
x
2 i
y
2 i
剪切面数目nv
N
N
N/2
钢结构高强度螺栓PPT课件
2.5 连接设计：
强制条款： 每一个杆件在高强度螺栓连接节点及拼接接头的一端， 其连接的高强度螺栓数量不应少于2个。
-
21
钢结构高强度螺栓连接与施工
3. 施工要求 3.1 储存和保管
强制条款：
高强度螺栓连接副应按批配套进场，并附有出厂质量保证书。高强 度螺栓连接副应在同批内配套使用。
-
22
钢结构高强度螺栓连接与施工
概念：
10.9级：抗拉强度min100MPa，屈强比为0.9
8.8级：抗拉强度min80MPa，屈强- 比为0.8
7
钢结构高强度螺栓连接与施工
相关术语：
1）预拉力 2）抗滑移系数 3）扭矩系数
-
8
钢结构高强度螺栓连接与施工
2. 高强度螺栓连接
2.2 连接形式：
（1）摩擦型连接： 依靠高强度螺栓的紧固，在被连接件间产生摩擦阻力以传递剪力 而将构件、部件或板件连成整体的连接方式。
① 不得少于安装总数的1/3； ② 不得少于两个临时螺栓； ③ 冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。 ○安装和领用
○安装方向
-
30
钢结构高强度螺栓连接与施工
3. 施工要求
3.3 安装
（4）强制条款
○在安装过程中，不得使用螺纹损伤及沾染脏物的高强度螺栓连接副，不 得用高强度螺栓兼作临时螺栓。
○安装高强度螺栓时，严禁强行穿入。当不能自由穿入时，该孔应用铰刀 进行修整，修整后孔的最大直径不应大于1.2倍螺栓直径，且修孔数量不应 超过该节点螺栓数量的25%。修孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后 再进行铰孔。严禁气割扩孔。
• GB 50755-2012 《钢结构工程施工规范》 • GB 50205-2001 《钢结构工程施工验收规范》 • JGJ 82-2011 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》
强制条款： 每一个杆件在高强度螺栓连接节点及拼接接头的一端， 其连接的高强度螺栓数量不应少于2个。
-
21
钢结构高强度螺栓连接与施工
3. 施工要求 3.1 储存和保管
强制条款：
高强度螺栓连接副应按批配套进场，并附有出厂质量保证书。高强 度螺栓连接副应在同批内配套使用。
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钢结构高强度螺栓连接与施工
概念：
10.9级：抗拉强度min100MPa，屈强比为0.9
8.8级：抗拉强度min80MPa，屈强- 比为0.8
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钢结构高强度螺栓连接与施工
相关术语：
1）预拉力 2）抗滑移系数 3）扭矩系数
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钢结构高强度螺栓连接与施工
2. 高强度螺栓连接
2.2 连接形式：
（1）摩擦型连接： 依靠高强度螺栓的紧固，在被连接件间产生摩擦阻力以传递剪力 而将构件、部件或板件连成整体的连接方式。
① 不得少于安装总数的1/3； ② 不得少于两个临时螺栓； ③ 冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。 ○安装和领用
○安装方向
-
30
钢结构高强度螺栓连接与施工
3. 施工要求
3.3 安装
（4）强制条款
○在安装过程中，不得使用螺纹损伤及沾染脏物的高强度螺栓连接副，不 得用高强度螺栓兼作临时螺栓。
○安装高强度螺栓时，严禁强行穿入。当不能自由穿入时，该孔应用铰刀 进行修整，修整后孔的最大直径不应大于1.2倍螺栓直径，且修孔数量不应 超过该节点螺栓数量的25%。修孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后 再进行铰孔。严禁气割扩孔。
• GB 50755-2012 《钢结构工程施工规范》 • GB 50205-2001 《钢结构工程施工验收规范》 • JGJ 82-2011 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》
普通螺栓和高强度螺栓连接的构件强度计算
式中： n s — — 所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓的数目；
n — — 在节点或拼接处，构件一侧连接的高强度螺栓数目；
An = ( b − n1d0 ) t
2 An 2 = 2e3 + ( n3 − 1) e12 + e2 − n3d 0 t
其中：
b — — 被连接构件的板宽；
n1 、n 2 、 n3 — — 分别是截面Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ、Ⅲ－Ⅲ上
的螺栓数目； d 0 — — 螺栓的孔径； t — — 被连接构件的板厚；
1并列布置时构件在截面ii处受力最大其净截面面积2错列布置时构件可能沿截面或锯齿形截面破坏此时净截面面积取按下列公式计算结果中之较小者
普通螺栓和高强度螺栓连接的构件强度计算
普通螺栓或承压型和受拉型高强度螺栓连接的轴心受拉构件，其连接处的强 度应按下式计算：
σ = N ≤ f An
其中： N — — 作用于构件的轴心拉力； An — — 构件净截面面积，可按下列情况确定： （1） 并列布置时，构件在截面 I-I 处受力最大，其净截面面积 为 An = ( b − n1d0 ) t ; （2） 错列布置时， 构件可能沿截面Ⅱ－Ⅱ或锯齿形截面Ⅲ－Ⅲ破 坏，此时净截面面积取按下列公式计算结果中之较小者：
e1 、 e3 — — 分别为在垂直作用力 N 方向的螺栓边距
和中距；
e2 — — 错列布置的螺栓列距。
图（钢结构节点连接手册 Ｐ３０） 摩擦型高强度螺栓连接的轴心受拉构件，其连接处的强度应按下列公式计算 n N N σ = 1 − 0.5 s ≤ f ；σ = ≤ f n An A
普通螺栓和高强度螺栓计算55页PPT
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普通螺栓和高强度螺栓计算 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
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r1
r2
r3
rn
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
N 2T
N1T r1
r2；N 3T
N1T r1
r3； NnT
N1T r1
rn
T N1T r1
r12 r22 rn2
N1T r1
n
ri2
i 1
16
N1T
T r1
n
ri2
T r1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
N1Tx
T r1
N1Tx
T r1
n
yi2
y1 r1
T y1
n
yi2
i 1
i 1
N12Tx N1F 2 Nmbin
18
（三）普通螺栓抗拉连接
1、破坏形式 栓杆被拉断
2、单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
N
b t
Ae
f
b t
de2
4
ftb
式中：Ae--螺栓的有效截面面积； de--螺栓的有效直径； ftb--螺栓的抗拉强度设计值。
1
二、螺栓的排列
端距 中距
边距 中距 边距
A 并列
B 错列
螺栓的排列应满足：➢受力要求
➢构造要求
➢施工要求 2
1）受力要求
任意方向的中距、边距和端距不能过小，以防 止钢板截面过度削弱而承载力不足；
对于受压构件，中距不能太大，以防止连接板 件发生鼓曲。
2）构造要求 螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合 不密，潮气侵入腐蚀钢材。
n1 1 1截面上的螺栓数；b 主板宽度；t 主板厚度。
拼接板： 0.5N f
An,2
An,2 b1 n2 d0 t1; f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径；
b1 拼接板宽度；n2 2 2截面上的螺栓数；t1 拼接板厚度。
12
B、螺栓采用错列排列时:
1 1’
t1t
沿对角线方向
——
顺内力方向
中心至构件 垂直
剪切或手工气割边
边缘距离 内力 轧制边、 自动气 高强度螺栓
方向 割或锯割边 其它螺栓
4d0 或8t
2d0 1.5d0 1.5d0 1.2d0
4
三、 普通螺栓连接的受力性能和计算
（一）螺栓连接的受力形式
F
F
N
A 只受剪力 B 只受拉力
C 剪力和拉 力共同作用 5
以上三种破坏形式通过 强度计算避免。
7
N
N
这
4）板件端部被剪坏(拉豁)
两
种
端矩不应小于2dO
破
坏
N/2
构
N
造
N/2
解
决
5）栓杆弯曲破坏
栓杆长度不应大于5d
8
3、抗剪螺栓的单栓承载力设计值
抗剪承载力：
Nvb
nv
d
4
2
fvb
nv—剪切面数目；d—螺栓杆直径 ；
承压承载fvb力—：螺栓N抗cb剪强d度设t计fc值b ；
（二）普通螺栓抗剪连接 1.工作性能 N
NN
N/2 N/2 a
N
b
2 1
O
1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
N/2
2)滑移阶段(1~2段)
N/2 a
3)栓杆传力的弹性阶段(2~3段)
4)破坏阶段(3~4段)
4 3
δ
N
b
6
2.破坏形式
N/2
N
N
N
N/2
1）螺栓杆被剪坏
2）孔壁的挤压破坏
N
N
3）板件被拉断
N
当l1≤15d0(d0为孔径)时 ，假定N由各螺栓均匀承 担。
n N Nb
min
N/2 N/2 l1
平均值 螺栓的内力分布
11
板件的净截面验算：
A、螺栓采用并列排列时
主板： N f
An,1
12
N
b1
12
t1t
N
b
An,1 b n1 d0 t; f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径
b1 拼接板宽度；
t1 拼接板厚度。
14
2）普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
eF F
F
1 N1F
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
T
★ F作用下
N1F
F n
★T作用下：2个假定 T作用下‘1’号螺栓所受剪力最大
15
T N1T r1 N2T r2 NnT rn
N1T N2T N3T NnT
n
xi2
Байду номын сангаас
n
yi2
y1 r1
T y1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
T r1
n
xi2
n
yi2
x1 r1
T x1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
17
螺栓1的强度验算公式为:
N12Tx N1Ty N1F 2 Nmbin
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时, 可令:xi=0，则N1Ty=0
N
N
c4 c1
主板： N f
b
An
c3 c2
对于1 1截面：An b m d0 t; 1 1’
对于1’1’截面：An 2c4 m 1 c12 c22 m d0 t;
式中：f 钢材强度设计值； d0 螺栓孔直径；
m 危险截面上的螺栓数；
b 主板宽度；
t 主板厚度。
13
拼接板强度验算:
2 2’
t1t
N
N
c4 c1
0.5N f
b1
b
An
对于2 2截面：An
b1 m d 0
c3 c2
t1;
2 2’
对于2’2’截面：An 2c4 m 1
c12
c
2 2
m
d
0
t
1
;
式中：f 钢材强度设计值；d0 螺栓孔直径； m 危险截面上的螺栓数；
3）施工要求
为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于3do3。
螺栓的最大、最小容许距离
名称
位置和方向
最大容许距离 最小容许距离
（取两者的较小值）
外排(垂直内力或顺内力方向)
8d0 或12t
中
垂直内力方向
16d0 或24t
中心间距 间 顺内力方向
构件受压力
12d0 或18t
3d0
排
构件受拉力
16d0 或24t
4.6 普通螺栓连接的构造和计算
一、普通螺栓的种类
A、B级--精制螺栓
Ⅰ类孔，孔径(do)比栓杆直径(d)大0.3～0.5mm。 C级--粗制螺栓
Ⅱ类孔，孔径(do)比栓杆直径(d)大1.5～3mm。 M16、M20、M24
性能等级为4.6或4.8级；
4表示fu≥400N/mm2,
0.6或0.8表示fy /fu=0.6或0.8；
d
∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。
fcb—螺栓孔壁承压强度设计值；
单栓抗剪承载力：Nmbin min Nvb，Ncb
9
剪切面数目nv
N
N/2
N
N
N/2
单剪nv： 1
N/3 N/3 N/3
双剪nv： 2
N/2 N/2
四剪nv： 4
10
4、普通螺栓群抗剪连接计算 1）普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算
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公式的两点说明：
（1）螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是 有效直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：
de
d
13 24
3t
(t 螺距)
dn de dm d
20
(2）螺栓的抗拉强度ftb
当连接板件发生变形时 ，螺栓有被撬开的趋 势（杠杆作用），使 螺杆中的拉力增加（ 撬力Q）并产生弯曲现 连象接。件刚度越小撬力越大