第六节普通螺栓的连接
普通螺栓连接
6.2 普通螺栓连接钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。
从连接的工作机理看，荷载是通过螺栓杆受剪、连接板孔壁承压来传递的，这种连接螺栓和连接板孔壁之间有间隙，接头受力后会产生较大的滑移变形，因此一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，当采用普通螺栓连接时，螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。
精制螺栓连接是一种紧配合连接，即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2-0.5mm，有的要求螺栓孔径与螺栓直径相等，施工时需要强行打入。
精制螺栓连接加工费用高、施工难度大，工程上已极少使用，逐渐地被高强度螺栓连接所替代。
6.2.1 普通螺栓种类6.2.1.1 普通螺栓的材性螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火)，通称为高强度螺栓，8.8级以下(不含8.8级)通称普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。
例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：第一部分数字(4.6中的“4”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2)的1/100；第二部分数字(4.6中的“6”)为螺栓材质屈服比的10倍；两部分数字的乘积(4×6=“24')为螺栓材质公称屈服点(N/mm2)的1/10。
普通螺栓各性能等级材性见下表。
6.2.1.2 普通螺栓的规格普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；按制作精度可分为A、B、C级三个等级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓，钢结构用连接螺栓，除特别注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。
钢结构常用普通螺栓技术规格有：（1）六角头螺栓—C级(GB 5780)和六角头螺栓—全螺纹—C级(GB 5781)的技术规格见下表。
注：1.b不包括螺尾。
2.M5-M36为商品规格，为销售贮备的产品最通用的规格。
普通螺栓连接
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4、弯矩和拉力共同作用的普通螺栓群计算螺栓群承受轴心拉力N和弯矩M＝Ne的共同作用。按弹性设计法，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。
小偏心受拉：所有螺栓均承受拉力作用，轴心力由各螺栓均匀承受；弯矩则引起以螺栓群形心O处水平轴为中和轴的三角形应力分布，使上部螺栓受拉，下部螺栓受压；叠加后全部螺栓均为受拉。可得最大和最小受力螺栓的拉力，各y均自O点算起：
孔壁承压的计算式为
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螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式：①栓杆直径较小时，栓杆可能先被剪断；②栓杆直径较大、板件较薄时，板件可能先被挤坏，栓杆和板件的挤压是相对的，也把这种破坏叫做螺栓承压破坏；③板件截面可能因螺栓孔消弱截面太多而被拉断；④端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。
第③种破坏形式属于构件的强度计算；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d0来保证。因此，抗剪螺栓连接的计算只考虑第①、②种破破形式。
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2、 轴心拉力作用的普通螺栓群计算螺栓群在轴心力作用下的抗拉连接，通常假定每个螺栓平均受力，则连接所需螺栓数为：
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3.弯矩作用的普通螺栓群计算剪力V通过承托板传递。离中和轴越远螺栓受拉力越大，压应力由弯矩指向一侧的部分端板承受，设中和轴至端板受压边缘的距离为c。受拉螺栓截面是孤立的几个螺栓点；端板受压区则是宽度较大的实体矩形截面。计算形心位置作为中和轴时，所求得的端板受压区高度c总是很小，中和轴通常在弯矩指向一侧最外排螺栓附近的某个位置。实际计算时可近似地取中和轴位于最下排螺栓O处，即认为连接变形为绕O处水平轴转动，螺栓拉力与O点算起的纵坐标y成正比。偏安全忽略力臂很小的端板受压区部分的力矩
钢结构的连接-普通螺栓连接ppt课件
四、普通螺栓拉、剪结协作用
1、普通螺栓在拉力和剪力的共同 作用下，能够出现两种破坏形 式：螺杆受剪兼受拉破坏、孔 壁的承压破坏；
Ve V
M=Ve
2、计算方法
假定螺栓接受剪力和弯矩作用，其中剪力由螺栓
群均匀承当。
因此剪力作 用下螺栓受 力为：
NV
V n
规范规定：普通螺栓拉、剪结协作用为了防止螺 杆受剪兼受拉破坏，应满足：
得:M N y 1 1 m y 1 2 y 2 2 y n 2 N y 1 1 m i n 1y i 2
N 1 M n y 1
m y i 2 i 1
因此，设计时只需满足下式，即可：
N 1 N t b
(五〕普通螺栓群在偏心拉力作用下的计算
F
1
N1M
N1F
e
2 3
N2M
4
M
这
N
N
两
种
破
〔5〕栓杆弯曲破坏
坏
螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d
构
造
N/2
处
N
理
N/2
〔二〕抗剪螺栓的单栓承载力设计值
由破坏方式知抗剪螺栓的承载力取决
d
于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况，故
单栓抗剪承载力由以下两式决议:
抗剪承载力：
N v bnv d 42fvb
承压承载力：
N c b dtf c b
应进展板件的净截面验算。 A、螺栓采用并列陈列时: 主板的危险截面为1-1截面:
12
N
b1
t1t
N
b
N f
An,1
12
An,1 bn1d0t; f 钢材强度设 ;d0计 螺 值栓孔直径
6 普通螺栓连接施工工艺标准
6 普通螺栓连接施工工艺标准6.1 适用范围本工艺标准规定了普通螺栓的施工要求、方法和质量标准等，适用于钢结构安装工程，普通螺栓连接的施工技术。
6.2 编制依据的标准、规范GB50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范GB3098-2000 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱6.3术语和符号普通螺栓：螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，8.8级以下（不含8.8级）通称普通螺栓。
6.4 施工准备6.4.1 技术准备1.由项目技术负责人组织专业技术人员熟悉图纸，组织好图纸会审，领会设计意图。
2.针对工程作法及结构设计图纸，熟悉施工规范，提前作好技术管理人员的技术培训工作。
3.组织施工人员进行技术、安全交底。
4.编制材料供应计划、按计划供应材料。
5.编制施工过程、材料进场检验计划，按计划施检。
6.4.2 材料准备1. 螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定；2.螺栓验收入库后应按规格分类存放。
应防雨、防潮，遇有螺纹损伤或螺栓、螺母不配套时不得使用。
3. 螺栓不得粘染泥土、油污，必须清理干净。
6.4.3 施工机具准备开口（套筒）、钢丝刷、冲子、锤子6.4.4 作业条件准备1. 施工部位应防止被油污等污染，如有污染必须彻底清理干净。
2. 检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边毛刺必须彻底清理。
3. 将同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈配好套，装箱待用。
6.5 施工工艺6.5.2 操作工艺1.作业准备→选择螺栓并配套→接头组装→安装螺栓→螺栓紧固→检查验收2. 接头组装：连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正。
3.遇到安装孔有问题时，不得用氧-乙炔扩孔，应用绞刀扩孔。
4.安装螺栓：组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入螺栓，用扳手拧紧。
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。
普通螺栓的连接方式及计算
第三章连接返回§3-5普通螺栓的构造和计算3.5.1螺栓的排列和其他构造要求一、螺栓的排列螺栓在构件上排列应简单、统一、整齐而紧凑，通常分为并列和错列两种形式（图3.5.1）。
并列比较简单整齐，所用连接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，对构件截面削弱较大。
错列可以减小螺栓孔对截面的削弱，但螺栓孔排列不如并列紧凑，连接板尺寸较大。
螺栓在构件上的排列应满足受力、构造和施工要求：（1）受力要求：在受力方向螺栓的端距过小时，钢材有剪断或撕裂的可能。
各排螺栓距和线距太小时，构件有沿折线或直线破坏的可能。
对受压构件，当沿作用方向螺栓距过大时，被连板间易发生鼓曲和张口现象。
（2）构造要求：螺栓的中矩及边距不宜过大，否则钢板间不能紧密贴合，潮气侵入缝隙使钢材锈蚀。
（3）施工要求：要保证一定的空间，便于转动螺栓板手拧紧螺帽。
根据上述要求，规定了螺栓（或铆钉）的最大、最小容许距离，见表3.5.1。
螺栓沿型钢长度方向上排列的间距，除应满足表3.5.1的要求外，尚应满足附录10螺栓线距的要求。
二、螺栓的其他构造要求螺栓连接除了满足上述螺栓排列的容许距离外，根据不同情况尚应满足下列构造要求：（1）为了使连接可靠，每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性螺栓数不宜少于两个。
但根据实践经验，对于组合构件的缀条，其端部连接可采用一个螺栓。
（2）对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽或其他防止螺帽松动的有效措施。
例如采用弹簧垫圈，或将螺帽或螺杆焊死等方法。
（3）由于C级螺栓与孔壁有较大间隙，只宜用于沿其杆轴方向受拉的连接。
承受静力荷载结构的次要连接、可拆卸结构的连接和临时固定构件用的安装连接中，也可用C级螺栓受剪。
但在重要的连接中，例如：制动梁或吊车梁上翼缘与柱的连接，由于传递制动梁的水平支承反力，同时受到反复动力荷载作用，不得采用C级螺栓。
柱间支撑与柱的连接，以及在柱间支撑处吊车梁下翼缘的连接，因承受着反复的水平制动力和卡轨力，应优先采用高强度螺栓。
普通螺栓常用的连接方法
普通螺栓常用的连接方法一、螺纹连接法螺纹连接法是普通螺栓常用的连接方法之一。
螺纹连接法通过将螺栓螺纹与螺母螺纹相互咬合，实现连接的目的。
在螺纹连接中，螺纹的类型和尺寸是非常重要的。
常见的螺纹类型有M、UNC、UNF 等，而螺纹的尺寸则根据连接的需要进行选择。
螺纹连接法的优点是连接牢固、拆卸方便，适用于各种机械设备和结构的连接。
然而，螺纹连接也存在一些缺点，如连接部位容易产生应力集中、易松动等问题。
因此，在应用螺纹连接时，需要根据实际情况选择合适的螺纹类型和尺寸，以确保连接的可靠性和安全性。
二、键连接法键连接法是普通螺栓常用的连接方法之二。
键连接法通过在连接部位设置键槽，在螺栓和连接件之间插入键来实现连接。
键连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠，适用于承受大扭矩或振动的场合。
在键连接法中，键的类型有平键、半圆键、楔形键等，而键的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装键连接时，需要注意键的安装方向和尺寸，以确保键能够充分咬合连接件，避免键断裂或失效。
三、销连接法销连接法是普通螺栓常用的连接方法之三。
销连接法通过在连接部位设置销槽，在螺栓和连接件之间插入销来实现连接。
销连接法的优点是连接简单、拆卸方便，适用于需要频繁拆卸和更换的场合。
在销连接法中，销的类型有圆销、方销、内六角销等，而销的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装销连接时，需要注意销的安装方向和尺寸，以确保销能够充分咬合连接件，避免销断裂或失效。
四、焊接连接法焊接连接法是普通螺栓常用的连接方法之四。
焊接连接法通过在连接部位进行熔接，将螺栓和连接件固定在一起。
焊接连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠，适用于承受大扭矩或振动的场合。
在焊接连接时，需要注意焊接材料的选择和焊接工艺的控制，以确保焊接接头的质量和可靠性。
同时，在焊接连接法中，由于焊接接头较难拆卸，因此需要在设计和安装时充分考虑后期维护和更换的需求。
五、胀销连接法胀销连接法是普通螺栓常用的连接方法之五。
普通螺栓计算连接的构造和计算
普通螺栓计算连接的构造和计算1. 引言普通螺栓连接是一种常用的连接方式，在工程设计中起到了重要的作用。
本文将介绍普通螺栓连接的构造和计算方法，帮助读者了解和掌握该连接方式的设计与计算。
2. 普通螺栓连接的构造普通螺栓连接主要由螺栓、螺母和垫圈组成。
螺栓是连接件的主要承载元件，通常为六角头，螺纹部分用来与螺母进行配合。
螺母用于固定螺栓，提供连接件的预紧力。
垫圈则常常被用来均匀分散载荷和防止连接件被损坏。
普通螺栓连接的构造简单，易于安装和拆卸，适用于一些需要经常拆卸的场合。
在一些受力较大的连接中，如机械设备的重要连接、钢结构连接等，普通螺栓连接也是常用的一种方式。
3. 普通螺栓连接的计算普通螺栓连接的计算主要包括两个方面：预紧力计算和连接件受力计算。
3.1 预紧力计算预紧力是指通过旋紧螺母，使螺栓对连接部件产生一种预应力，以增加连接的紧固力。
预紧力的计算需要考虑以下因素：•连接部件的材料和强度等级•螺栓和螺母的强度等级•摩擦系数•连接部件的冲击负荷和振动载荷通过计算和实际经验，确定适宜的预紧力，以确保连接的可靠性和安全性。
3.2 连接件受力计算连接件的受力计算主要考虑以下几个因素：•轴向力：螺栓所承受的轴向载荷是连接件受力的最主要因素，需要根据实际工况计算。
•剪切力：螺栓受到的剪切力与实际载荷和螺纹摩擦力有关，在计算过程中需要考虑这些因素。
•弯曲力：连接件在受到偏心、弯曲和倾斜等力矩作用时，产生的弯曲力也需要被考虑在内。
通过综合考虑以上因素，可以对连接件进行受力分析和计算，以确定合适的螺栓尺寸和材料，保证连接的可靠性和安全性。
4. 总结本文介绍了普通螺栓连接的构造和计算方法。
普通螺栓连接由螺栓、螺母和垫圈组成，适用于许多工程设计中的连接需求。
在设计过程中，需要对预紧力和连接件受力进行计算，以确保连接的可靠性和安全性。
实际操作中，还需要考虑到材料的选用、摩擦系数以及工况等因素。
通过合理的设计和计算，可以达到合适的连接效果。
普通螺栓受剪连接的五种方法
普通螺栓受剪连接的五种方法
普通螺栓是常用的连接元件，而在受剪连接时，我们需要使用一
些特定的方法来保证连接的牢固性。
以下介绍了五种常用的普通螺栓
受剪连接方法：
1. 等角法连接：将连接面划分成等角的三角形，使连接件之间产
生剪应力，增强连接的强度和稳定性。
2. 欧拉法连接：通过在连接面上钻孔，将连接件之间产生拉力，
增强连接的稳定性。
该方法需要使用类似销钉的连接件。
3. 夹角法连接：将连接面划分成夹角，使连接件之间产生剪应力，增强连接的强度和稳定性。
该方法适合在两个连接件的压力相等时使用。
4. 鸟喙法连接：通过将连接面划分成多个小的平行四边形，使连
接件之间产生剪应力，增强连接的强度和稳定性。
该方法比较适合在
连接件的壁厚度较薄的情况下使用。
5. 交错法连接：通过将连接面上的两个螺栓轮流拧入，使连接件
之间产生交错式的压力，增强连接的强度和稳定性。
该方法适合在连
接面上有很多螺栓的情况下使用。
以上是普通螺栓受剪连接的五种常用方法，希望能够对大家的工
作和生活有所帮助。
普通螺栓的连接
3、受剪连接的工作性能
• 螺栓连接试件作抗剪试验，可得出试件上a、
b两点之间的相对位移δ与作用力N的关系曲 线。该曲线给出了试件由零载一直加载至连 接破坏的全过程，经历了以下四个阶段：
（1）摩擦传力的弹性阶段 在施加荷载 之初，荷载较小，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，在N-δ图上呈 现出0，1斜直线段。但由于板件间摩擦力的 大小取决于拧紧螺帽时在螺杆中的初始拉力， 一般说来，普通螺栓的初拉力很小，故此阶 段很短。
（3）由于C级螺栓与孔壁有较大间隙，只宜用于 沿其杆轴方向受拉的连接。承受静力荷载结构的次要 连接、可拆卸结构的连接和临时固定构件用的安装连 接中，也可用C级螺栓受剪。
（4）沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板（法兰 板），应适当加强其刚度（如加设加劲肋），以减少 撬力对螺栓抗拉承载力的不利影响。
二、受力性能与计算
（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，直至螺栓与孔 壁接触，相应于N-δ曲线上的1，2水平段。
（3）栓杆传力的弹性阶段 荷载继续增加，连接所承 受的外力主要靠栓杆与孔壁接触传递。栓杆除主要 受剪力外，还有弯矩和轴向拉力，而孔壁则受到挤 压。由于栓杆的伸长受到螺帽的约束，增大了板件 间的压紧力，使板件间的摩擦力也随之增大，所以 N-δ曲线呈上升状态。达到“3”点时，曲线开始明显 弯曲，表明螺栓或连接板达到弹性极限，此阶段结 束。
（1）受力要求：在受力方向螺栓的端距过小时，钢 材有剪断或撕裂的可能。各排螺栓距和线距太小时， 构件有沿折线或直线破坏的可能。对受压构件，当 沿作用方向螺栓距过大时，被连板间易发生鼓曲和 张口现象。
普通螺栓连接的构造和计算
T N1T r1 N2T r2 NnT rn
N1T N2T N3T NnT
r1
r2
r3
rn
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
N 2T
N1T r1
r2；N3T
N1T r1
r3；NnT
N1T r1
rn
T N1T r1
r12 r22 rn2
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：
13 de d 24 3 t
(t 螺距)
dn de dm d
(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）并产生弯曲现象。
B、对于高强度螺栓承压型连接 N
抗剪承载力：
N
b v
nv
de2
4
fvb
4 高强度
3
螺栓
24 1
3 普通螺栓
承压承载力：
N
b c
dt
fcb
2
1
单栓抗剪承载力：
O
δ
Nmbin
min
N
vb，N
b c
N/2 N/2 a
N
b
（三）高强度螺栓群的抗剪计算
1、轴心力作用
假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数： 对于摩擦型连接：
n
N
N
b t
N
4、普通螺栓群在弯矩作用下
1
M
普通螺栓的连接共24页文档
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
普通螺栓连接
Fp
b
Cm
Fp
m
（作受力变形图） 为了简化计算假
力 设：材料变形在 弹性极限内，力 与变形成正比 。
Fp
b
螺栓受力与变形
变形
m
变形
被连接件受力与变形
单个紧螺栓连接受力变形图
力
FQ
F
' p
F
FQ
F
Cb
Fp
b
tanb
Cm
Fp
m
tanm
F tanb Cb
时,求预紧力Fp=?
L＝200 P＝4000N
转矩T
s＝100
f =0.15, Ks=1.2
题目：4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷 P=10KN，其余几何尺寸见图所示，结合面间的摩擦系数 为f，防滑系数为KS，螺栓许用应力为[σ]，试求：所需螺 栓的直径（d1）。
300
150
P
150
解:1、将外力P 移至接合面形心
d12
4
min
FP
d12
C
4
a
max min
2
,
m
max
min
2
按σmin=C，判定极限应力点,验 算疲劳强度安全系数。
a
1tc
W
K
N
W
45o
N
m
s
Sca
2 1tc K min K 2 a min
ca 2 3 2 1.3
F
1.3 Fp
d12
[ ]
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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
当l1≥60d0时β＝0.7
连接所需螺栓数量：
yn
N1M
M m
y1 yi2
N
b t
M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算
•
小偏心：
N
M min
M y5 m yi2
N5N
N n
• 大偏心:
N
M min
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
N1Vx
V n
轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓
N TNV 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
1πd 4
2 e
f
b t
Nt
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
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： NCb d
t
f
b C
最大承载力： NV
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 f y 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
n
N
N
b mБайду номын сангаасn
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
扭矩作用： T
N1T
r1 N2T
r2
N
T n
rn
N1T
N
T 2
N
T n
r1
r2
rn
N1Tx
T x1 xi2 yi2
N1Tx
T x1 xi2 yi2
轴力及剪力作用
N1Nx
N n
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
连接所需螺栓数
N
n
N
b V
净截面强度：考虑50％孔前传力
σ＝ N , ＝（1 0.5 n1 ）N f
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。
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
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。
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）
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。
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。
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:
N
b t
0.8P
受弯连接结算（形心轴在中排）
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