钢结构螺栓连接计算
钢结构螺栓连接
3.6.1 螺栓分类
2 高强螺栓
按材料性能等级可分为：
8.8级 （ fu 800N / mm2 按计10算.9、级设计（方f法u 又10可00N分/为mm：2
f y / fu 0.8 ） f y / fu 0.9 ）
摩擦型连接——只靠挤压力产生的摩擦阻力传递剪力,并以剪 力不超过摩擦阻力(不允许接触面滑移)作为设计准则.剪切变
(a)
(b)
N1 N2 N
N3 o'
中和轴
(c)
螺栓群承受弯矩和拉力
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
根据图b情况可得
N1max
min
N n
My1 myi2
式中 yi——每个螺栓到中心的 距离（以形心“O
中心）。
” 为旋转
有两种可能性：
1）当 N1min ＞0时，为小偏心。要求
N1m a x
N
b t
m in
f
b c
——螺栓承压强度设计值。
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接
3.7.1.2 单个螺栓的抗剪承载力
a
b
a
b
c
c
d
e
(a )单剪
(b)双剪
(c)四剪面
抗剪螺栓连接的受剪面数
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接
3.7.1.3 螺栓群抗剪连接计算
1. 螺栓群的轴心受剪 抗剪螺栓群承受轴心力时，沿螺栓群长度方向受力不均，呈
3.6 螺栓连接的构造
第三章 钢结构的连接 3.6 螺栓连接的构造
第三章 钢结构的连接 3.6 螺栓连接的构造
钢结构的连接-螺栓连接
刨平顶紧 承托(板)
N1 M NNN34中2 y和3 y轴2 y1
受压区
☻M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为： （1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各 螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。
显然‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大
1
2
M
3 4
刨平顶紧 承托(板)
x1 r1
N1T r1
n
T x1 rx3；i2 NnnTy
2
i
Nr11(T3rn44)
(3 40)
i 1
i 1
i 1
i 1
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
N
2 1Tx
N 1Ty N 1F
2
N
b min
(3 45)
另外,当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可进行如下 简化计算：
令:xi=0，则N1Ty=0
由力学及假定可得：
N1 M NNN34中2 y和3 y轴2 y1
受压区
N1 N2 N3 Nn
y1
y2
y3
yn
(3 52)
M N 1 y1 N 2 y2 N n yn (3 53)
由式3--52得:
N2
N1 y1
y2；N 3
N1 y1
y3；
Nn
N1 y1
yn
(3 54)
将式3--54代入式3--53得:
(3 42)
y 1 N1Tx
r1
N1T
N1Tx
T r1
n
n
x
2 i
y1
y
2 i
r1
T y1
n
钢结构用的高强螺栓计划怎么计算
钢结构用的高强螺栓计划怎么提？长度计算？
数量是数出来的哦，然后加一定余量，普通螺栓一般加3%，高强螺栓比较贵，所以就看着加一些就行了。
选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度，并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长，一般按连接板厚加下表中的增加长度，并取5mm的整倍数。
以下为通过厚度之外所加的数值。
M16 M20 M22 M24
25 30 35 40
4
|评论(1)
钢结构工程工期紧，没买到合适长度的高强螺栓，可否多垫几个垫圈？（不垫的话丝扣长度不够。
）
高强螺栓选定：
长度=连接板层总厚+紧固长度加长值+螺母公称厚度+垫圈个数*垫圈厚度+3*螺纹螺距
扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧，垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触，不得装反；大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触，不得装反。
楼主需要多垫几个垫圈？建议楼主不宜采用加高强螺栓的垫圈的方法，楼主可以尝试采用增设垫板的方法来补偿长度的过剩，并经设计院验算。
另外，楼主螺栓过长产生的空间使用需要认真考虑，楼主螺栓的使用量有多大，尚不清楚。
钢结构螺栓连接规范
55、37
k
公称
7、5
10
12、5
14
15
17
18、7
max
7、95
10、75
13、40
14、90
15、90
17、90
19、75
min
7、05
9、25
11、60
13、10
14、10
16、10
17、65
r
min
1、0
1、0
1、5
1、5
1、5
2、0
2、0
s
max
21
27
34
36
41
46
50
min
GB/T3632-1995
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副
10、9S
M16-M24
一件螺栓;一件螺母;一件垫圈
GB/T3633-1995
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件
2、材料
类型
性能等级
螺纹规格
选用材料
螺栓
10、9S
M12~M24
20MntiB
M27~M30
35VB
8、8S
M12~M16
35#
≤0、035
35VB
0、31~0、37
0、17~0、37
0、50~0、90
0、05~0、12
0、001~0、004
≤0、04
≤0、04
35#
0、32~0、40
0、17~0、37
0、50~0、90
≤0、035
≤0、035
45#
0、42~0、50
0、17~0、37
0、50~0、90
钢结构螺栓连接设计与计算
螺栓连接的计算——普通螺栓
抗剪螺栓的破坏形式
螺栓连接的计算——普通螺栓
一个螺栓的抗剪承载力
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
受轴心剪力螺栓群强度计算
螺栓连接的计算——普通螺栓
受轴心剪力螺栓群强度计算ຫໍສະໝຸດ 螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
在剪力和扭矩共同作用下的螺栓群
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
普通螺栓按受力方式不同分为三类： 1. 抗剪螺栓 2. 抗拉螺栓 3. 同时承受剪力和拉力
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
抗拉螺栓强度校核
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强度螺栓群强度计算
除单个螺栓强度设计值与普通螺栓不同外，其余与普通螺栓计算相同。
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强螺栓受弯矩作用下，与普通螺栓不同
螺栓连接的计算——高强螺栓
螺栓连接的计算——高强螺栓
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强螺栓净截面强度验算
THE END
钢结构螺栓连接设计与计算
螺栓连接的分类 螺栓连接的构造要求 螺栓连接的计算
内容概要
螺栓连接的分类 螺栓连接的构造要求 螺栓连接的计算
螺栓的分类
螺栓连接分为：
螺栓连接的分类
普通螺栓：通过螺栓杆的抗剪和抗压来传递力。
高强螺栓：利用拧紧螺栓使栓杆中产生高的预拉力，从而使被连接板件 间的剪力由螺母压紧连接的板叠间所产生的摩擦力来传递。
螺栓连接的计算——高强螺栓
钢结构的连接螺栓连接
yn
M N1 y1
y12 y22 yn2
N1 y1
n
yi2
i 1
N1
M y1
n
yi2
i 1
1号螺栓强度验算：
N1
N
b t
一般螺栓群在偏心拉力作用
N1F
F e
1 2 3 4
F M
刨平顶紧 F
承托(板)
可采用偏于安全旳设计措施，即叠加法。
N1M
N2M
y1
N3M
N4M
M=F·e
N1 N1F
材为Q235钢，采用M 22普通螺栓 （C级），螺栓孔直径d0 24mm。 N
此连接承受的静力荷载设计值为
340
260 10
N
10
t 12
N 900kN。
解：查附表1.3得：fvb 140N / mm2
f
b c
305N
/
mm2
一个螺栓的抗剪承载力设计值为
N
t 20
N
N
530
t 12
N /2
T y1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
T r1
n
xi2
n
yi2
x1 r1
T
n
xi2
x1
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
螺栓1旳强度验算公式为:
N12Tx
N1Ty N1F
2
N
b min
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时, 可令:xi=0，则N1Ty=0
钢结构螺栓连接规范
22.78
29.56
37.29
39.55
45.20
50.85
55.37
m
max
12.3
17.1
20.7
23.6
24.2
27.6
30.7
min
11.87
16.4
19.4
22.3
22.9
26.3
29.1
s
max
21
27
34
36
41Βιβλιοθήκη 4650min20.16
26.16
33
35
40
45
49
6.GB/T1230-91 钢结构用高强度垫圈型式尺寸
钢结构高强度螺栓连接施工工艺标准
高强度螺栓连接副的安装
1.高强度螺栓长度应按下式计算
L=L’+ΔL
式中L’——连接板层总厚度
ΔL——附加长度
ΔL=m+ns+3p
M——高强度螺母公称厚度；
N——垫圈个数，扭剪型高强度螺栓为1，高强度大六角螺栓为2；
S——高强度垫圈公称厚度；
P——螺纹的螺距
螺栓螺母性能表
20.16
20.16
33
35
40
45
49
b
L公称
＜45
≥45
＜55
≥55
＜65
≥65
﹤70
≥70
＜75
≥75
＜80
≥80
＜85
≥85
公称
25
30
30
35
35
40
40
45
45
50
50
55
钢结构连接计算书(螺栓)
钢结构连接计算书(螺栓)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1钢结构连接计算书一、连接件类别：普通螺栓。
二、普通螺栓连接计算：1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。
受剪承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；n v──受剪面数目，取 n v = ；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b= N/mm2；计算得：N v b = ×××4= N；承压承载力设计值应按下式计算：式中 d──螺栓杆直径,取 d = mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t= mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b= N/mm2；计算得：N c b = ××= N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 N；2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b= N/mm2；计算得：N t b = ×× / 4 = N；3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求：式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= kN =×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= kN =×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[×103/2+×103/2]1/2 = ≤ 1；N v = N ≤ N c b = N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
第一节钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。
可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。
好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。
一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。
焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。
焊接结构低温冷脆问题也比较突出。
二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。
但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。
现已很少采用。
三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。
高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。
螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。
其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。
第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。
1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。
第三章 钢结构的连接-普通螺栓连接
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，所以抗拉时公式取的是有效
直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：
ded1 23 43t (t螺)距
dn de dm d
(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响
A、螺栓受拉时，一般是通过
与螺杆垂直的板件传递，即螺 杆并非轴心受拉，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 弯曲现象。连接件刚度越小撬 力越大。试验证明影响撬力的 因素较多，其大小难以确定， 规范采取简化计算的方法，取 ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗 拉强度设计值）来考虑其影响。
由假定‘(2)’得
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
N 1 TN 2 TN 3 T N nT
r1 r2 r3
rn
由上式得:
N 2 TN r1 1 Tr2 ； N 3 TN r1 1 Tr3 ； N nT N r1 1 Trn
得:
T N r 1 1 Tr 1 2 r 2 2 r n 2N r 1 1 Ti n 1r i2
简化计算： 令:xi=0，则NiTy=0
N 1Tx T ny r1 i2y r1 1T ny y1 i2
y 1 N1Tx
y1
r1
N1T
x N1Ty
i 1
i 1
x1
N 1 2 T x N 1 F 2 N m b in
三、普通螺栓的抗拉连接
（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能
N 1 TT nr1n
Tr1
n
ri2
xi2 yi2
钢结构螺栓计算规则
钢结构螺栓计算规则钢结构螺栓是连接钢构件的重要组成部分，其设计与计算规则直接影响到钢结构的安全性和可靠性。
在设计螺栓时，需要遵循一定的计算规则，以确保连接的稳定性和承载能力。
下面将介绍钢结构螺栓的计算规则。
1. 螺栓的承载力计算螺栓连接的承载力主要取决于螺栓的拉伸和剪切承载能力。
根据规范的要求，螺栓的承载力应满足以下条件：•螺栓在受力状态下不会发生失稳或松动；•螺栓的拉伸和剪切承载能力需符合设计要求。
2. 螺栓的拉伸承载能力计算螺栓的拉伸承载能力主要取决于螺栓的材料强度和几何形状。
通常，螺栓的拉伸承载能力可以按以下公式计算：$P_t = A_t \\times F_u$其中，P t为螺栓的拉伸承载能力，A t为螺栓的有效截面积，F u为螺栓的抗拉强度。
3. 螺栓的剪切承载能力计算螺栓的剪切承载能力主要取决于螺栓的材料强度和几何形状。
通常，螺栓的剪切承载能力可以按以下公式计算：$P_s = A_s \\times 0.6 \\times F_u$其中，P s为螺栓的剪切承载能力，A s为螺栓的有效截面积，F u为螺栓的抗拉强度。
需要注意的是，剪切承载能力的系数0.6是根据规范和实际情况确定的。
4. 螺栓的预紧力计算螺栓的预紧力是保证螺栓连接紧固的重要参数，通常需要根据实际情况和设计要求进行计算。
预紧力的计算可以参考以下公式：$F_p = \\frac{T}{D}$其中，F p为螺栓的预紧力，T为螺栓的扭矩，D为螺栓的轴向刚度。
结语钢结构螺栓的设计和计算规则对于钢结构的整体性能至关重要。
设计者在进行螺栓的选型和连接设计时，应该严格遵循相应的规范和标准，确保连接的安全可靠性。
同时，对螺栓的承载能力、预紧力等参数进行合理计算，是保证钢结构稳定性和持久性的关键之一。
钢结构连接计算公式总汇
钢结构连接计算公式总汇1：钢结构连接计算公式总汇本旨在提供钢结构连接计算公式的总汇，以便工程师在进行钢结构计算设计时能够准确、高效地进行连接设计。
以下是各类常用的钢结构连接计算公式详细细化。
1. 强度计算公式1.1 焊缝强度计算公式在焊缝连接设计中，可以使用以下强度计算公式：σ = k1 × k2 × k3 × α × A其中，σ为焊缝的强度；k1为材料强度的修正系数；k2为焊缝形状的修正系数；k3为焊缝质量的修正系数；α为焊缝强度的系数；A为焊缝的有效截面积。
1.2 螺栓强度计算公式在螺栓连接设计中，可以使用以下强度计算公式：σ = k1 × k2 × α × A其中，σ为螺栓的强度；k1为材料强度的修正系数；k2为螺栓形状的修正系数；α为螺栓强度的系数；A为螺栓的有效截面积。
2. 刚度计算公式2.1 焊缝刚度计算公式焊缝连接的刚度计算可以使用以下公式：k = k1 × k2 × k3 × α × E × I / L 其中，k为焊缝的刚度；k1为材料刚度的修正系数；k2为焊缝形状的修正系数；k3为焊缝质量的修正系数；α为焊缝刚度的系数；E为材料的弹性模量；I为焊缝截面惯性矩；L为焊缝的长度。
2.2 螺栓刚度计算公式螺栓连接的刚度计算可以使用以下公式：k = k1 × k2 × α × E × A / L其中，k为螺栓的刚度；k1为材料刚度的修正系数；k2为螺栓形状的修正系数；α为螺栓刚度的系数；E为材料的弹性模量；A为螺栓的截面积；L为螺栓的长度。
附件：1. 强度计算公式表格2. 刚度计算公式表格法律名词及注释：1. 材料强度的修正系数：根据不同材料的特性，经过实验和理论分析得出的修正系数，用于修正材料在实际工程中的强度。
2. 焊缝形状的修正系数：根据焊缝的形状特征，经过实验和理论分析得出的修正系数，用于修正焊缝在实际工程中的强度。
钢结构螺栓连接计算例题
b ——截面宽
ni ——截面上的螺栓数
d0 ——螺孔直径
t ——板厚
1
2 +
+ e4 +
+
② 螺栓为错列排列 N
+
+
+
+
+
+
N
时的验算
+
6e1 +
+
+
+
+
+
+
+2
1 e2
+ e4 +
+
1
除对1-1截面（绿
2 +
+ e4 +
+
线）验算外，还应对 N
+
+
+
+
+
+
N
2-2截面（粉红）进
4
抗压： Ncb d tfcb 208305 48800N
Nb min
min
Nvb , Ncb
48.8kN
3、设计
21
需螺栓数：
n
N Nb
min
325 48.8
6.7个
N
螺栓数可以≥6.7即可，所以取7个 螺栓布置如图所示。
N 21
净截面强度
在1-1断面： An (B n1d0 )t (360 2 21.5) 8 2536mm2 在2-2断面：An (280 4 802 502 5 21.5)8 3439mm2 所以，1-1断面起控制作用： N 325103 128.2N / mm2
++
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a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大， 并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕 弱轴。
《规范》计算公式
σ N N cr Ncr f y φ f A ArR Af yrR
ψ按λ计算
λ
x( y)
l0 x (0 y ) ix( y)
φ Ncr σ cr Af y f y
最大承载力： NV
Nb min
min
N
b V
;
N
b C
轴力作用受剪螺栓群的连接计算
受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，
在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算
时仍按均布，但强度需乘折减系数β，当l1≥15d0时：
β 1.1 l1 0.7 150d0
第一节 概 述 第二节 轴心受力构件的强度与刚度 第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定 第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计 第六节 格构式轴心受压构件
第一节 概 述
轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构 件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。
第七节 高强度螺栓连接
一、概述
按受力特性分：摩擦型与承压型 抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；
承压型允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏 为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。 高强螺栓采用Ⅱ级孔，便于施工。 受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距≥1.5d0外其 它同普通螺栓。 高强螺栓的材料与强度等级 由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.9与8.8级。 10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2， fu/fy≥0.9；8.8级一般为45＃钢制成， fu≥800N/mm2， fu/fy≥0.8。
2、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式
螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏
t 5d
e 2d
t 5d
单个受剪螺栓的承载力计算
螺栓抗剪：
N
b V
nV
πd 2 4
f
b V
孔壁承压：
N
b C
d
t fCb
3、实际构件的整体稳定
实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有： 初始弯曲、残余应力、初始偏心。
⑴、初始弯曲的影响
EI
d2y dx2
N(
y
v0
sinπ x ) l
0
vm
v0
v
1
v0 N/
N cr
⑵、初始偏心的影响
EI
d2y dx2
N
(
y
e0 )
0
v
e0
secπ 2
Nt
N
b t
0.8P
三、承压型高强螺栓连接
受力性能同普通螺栓，拉剪作用时以栓杆抗剪及孔壁 承压承力；受拉同摩擦型，计算公式总结如表3.11。
本章重点
1、角焊缝的构造与计算； 2、焊接残余应力与变形的产生机理与影响； 2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理； 3、高强螺栓连接的构造与计算。
第四章轴心受力构件
面（钢板组合与型钢组合截面） 格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面
第二节 轴心受力构件的强度与刚度
一、轴心受力构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则：即
σ
N
fy
f
二、轴心受力构件的刚度
An r R
以构件的长细比来控制，即
λ
x( y)
l 0x( y) ix( y)
λ
第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定
ix( y)
Ix( y) A
一、稳定问题的概述
所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状
态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定 平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平
衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件 的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。
稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均 存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。
N n
N
b t
受弯矩作用螺栓连接计算
M m
N1M
y1
N
M2
N
M n
N1M
N
M 2
N
M n
y1
y2
yn
N1M
M y1
m
yi2
N
b t
M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算
•
小偏心：
NM min
M y5 m yi2
N
N 5
N n
• 大偏心:
NM min
二、理想轴心受压构件的整体失稳
1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应 力、完全弹性。
2、典型失稳形式（p101，图4.5） 弯曲失稳－只有弯曲变形；
扭转失稳－只有扭转变形。
弯扭失稳－弯曲变形的同时伴随有扭转变形。
单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由 于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不 重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从 而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。
正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力 极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。
稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问 题，是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的 钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。
轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（P97图4.2） 实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截
N1Tx
T x1 xi2 yi2
轴力及剪力作用
N1Nx
N n
N1Vx
V n
轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓
N T NV 1
( N1Tx
N1Nx )2
(N1Ty
N1Vy )2
N
b min
受拉螺栓连接
受力性能与承载力
N
b t
1π 4
d
2 e
ftb
Nt
强轴的影响
4、实际轴压构件的工程计算方法
初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两
者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大 （杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失 稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的 影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、 c及d四类（详见p112，图4.16及p113，表4.4a）。
高强螺栓的预拉力（P85表3.9）
P
0.9 0.9 0.9 fu Ae 1.2
0.6075 fu Ae
二、摩擦型高强螺栓连接计算
受剪连接计算
一个螺栓抗剪承载力
N
b V
0.9nf
μ
P
连接所n 需 螺NN栓Vb 数
σ净＝ 截面N ,强＝度（：1考0.虑5 n510）％N孔前f传力
M y5 m yi2
N5N
N n
N1
F n
Fey1 m yi2
(
Fey1, m yi,2
)
拉剪共同作用螺栓连接计算
NV
N
b V
2
Nt
N
b t
2
1
NV
V n
N
b C
NV
F n
Nt
Fey1 m yi2
注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减 少连接变形。
An
n An
受拉连接高强螺栓计算
由于高强螺栓的基本承载力为摩擦力，而摩擦力预正压力有 关，为保证板件间保留一定的压紧力《规范》规定:
受弯连接结算（形心N轴tb 在0中.8排P）
N
M t
M y1 m yi2
N
b t
0.8P
拉、剪共同作用连接计算
V 0.9n fμ (P 1.25Nt )
第六节 普通螺栓的连接
一、普通螺栓的连接构造 螺栓的规格与表示
钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和 工程直径（mm）表示，例如M16、M20等
螺栓的排列
螺栓的各距应满足规定的要求（P71~72，表3.5~8）
二、受力性能与计算
1、受力分类
螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及 剪拉共同作用
当l1≥60d0时β＝0.7
连接所需螺栓数量：
n
N
N
b min
连接板净截面强度
σ＝ N f An
扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算
T
N1T
r1
N
T 2
r2
N
T n
rn
扭矩作用：
N1T
N
T 2
N
T n
r1
r2
rn