钢结构第3章(螺栓连接计算)
连接件受力经验计算公式
连接件受力经验计算公式
1. 螺栓连接受力计算公式
- 轴向受力: F = π/4 * d^2 * σb
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
其中, d为螺栓直径, σb为螺栓材料的抗拉强度, τ为螺栓材料的剪切强度。
2. 焊缝受力计算公式
- 焊缝长度受力: F = a * l * σw
- 焊缝面积受力: F = a * σw
其中, a为焊缝面积或长度, l为焊缝长度, σw为焊缝材料的极限强度。
3. 键连接受力计算公式
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
- 压力受力: F = d * l * p
其中, d为键直径, l为键长度, τ为键材料的剪切强度, p为键与轴承的接触压力。
4. 铰链连接受力计算公式
- 剪切受力: F = π/4 * d^2 * τ
- 压力受力: F = d * b * p
其中, d为铰链直径, b为铰链宽度, τ为铰链材料的剪切强度, p为铰链与轴承的接触压力。
以上公式是基于理想工况下的简化计算方法,实际应用中还需考虑安全系数、应力集中等影响因素进行修正。
此外,对于复杂的连接形式,可能需要采用有限元分析等数值计算方法。
钢结构第3章(螺栓连接计算)
e4
+
+ + +
+
+2 1 e2
+
+
+
+
6e1 e4
+
N
+
+
+
+
+
+
除对1-1截面 (绿线)验算外,还 N 应对2-2截面(粉红) 进行比较验算。因此, 在进行该连接的净截 面强度计算时,其中 Ani应取An1和An2中的 较小值。 2-2分红线总长: 扣除螺孔直径后:
1 + + + +2 1 e2 2 + + + + + + +
202
4
140 44kN
90 80 90
90 80 90
50 56 34
b 单个螺栓的最大承载能力:N max min N cb , N cb 36.6kN
b Nc d tfcb 20 6 305 36.6kN
(2)需要螺栓数目 n = 175/36.6=4.8个,取不少于5个。 螺栓布置按错列布置,布置图见上。 同时给出角钢的展开形状及螺栓孔布置,见右图
e4
+
+ + + + + + +
6e1 e4
+ + +
N
2e4 ( n2 1) e12 e2 2
2e4 (n2 1) e12 e2 2 n2 d 0
n2——粉红线截面上的螺孔数
第三章 钢结构连接(螺栓)
但在重要的连接中,例如:制动梁或吊车梁上翼缘与
施工图中螺栓及其孔眼图例
螺栓及其孔眼图例见表3.3,
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
普通螺栓连接按受力情况可分为三类
①螺栓只承受剪力; ②螺栓只承受拉力; ③螺栓承受拉力和剪力的共同作用。
:
下面将分别论述这三类连接的工作性能和计算
方法。
3 钢结构的连接
3.6 螺栓连接的构造
3.6.1 螺栓的排列
规范规定的钢板上螺栓的容许距离见表3.5(p62)。 在角钢、普通工字钢、槽钢截面上排列螺栓的线距应满 足表3.6、表3.7、表3.8的要求。
螺栓或铆钉的最大、最小容许距离 名称 位置和方向
表 3.4 最大容许距离 (取两者的较小值) 最小容许 距 离
1
外排(垂直内力方向或顺内力方向) 中 垂直内力方向 压力 顺内力方向 排 拉力
8d0 或 12t 16d0 或 24t 12d0 或 18t 16d0 或 24t 3d0
中 心 间 间 距 顺内力方向 中心至 垂直 构件边 内力 缘距离 方向 气割或锯割边 其他螺栓或铆钉 1.2d0 注:(1) d0 为螺栓或铆钉孔直径,t 为外层较薄板件的厚度; (2)钢板边缘与刚性构件(如角钢、槽钢等)相连的螺栓或铆钉的最大间距,可按 中间排的数值采用。 轧制边自动精密 高强度螺栓 剪切边或手工气割边 4d0 或 8t 1.5d0
距≥2d0来保证,第⑤种破坏形式通过限制夹紧长度在(4~6)d内 来保证。因此,抗剪螺栓连接的计算只考虑第①、②种破坏形式。
1 1
(a) e
(b)
(c)
(d)
1-1 剖面 图 3-12 抗剪螺栓的破坏性式
(e)
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
03.2.铆钉和螺栓连接的计算
§3.3.3 铆钉和螺栓连接的计算
第3章 剪切
铆钉连接主要有三种方式:1.搭接(图a),铆钉受单剪;2.单盖 板对接(图b),铆钉受单剪;3.双盖板对接(图c),铆钉受双剪。
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第1页
建筑组铆钉来传力,在此情况下, 由于铆钉和被连接件的弹性变形,所以铆钉组中位于两端的铆钉 所传递的力要比中间的铆钉所传递的力大。
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第3页
建筑工程学院
第3章 剪切
例题 8-8 某钢桁架的一个节点如图a所示。斜杆A由两根63 mm×6 mm的等边角钢组成,受轴向力F =140 kN作用。该斜杆用直径为d =16 mm螺栓连接在厚度为10 mm的结点板上,螺栓按单行排列。已知角钢、
结点板和螺栓材料均为Q235钢,许用应力为[s ]=170 MPa,[t ]=130
MPa,[sbs]=300 MPa。试选择所需的螺栓个数并校核角钢的拉伸强度。
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第4页
建筑工程学院
第3章 剪切
解:1.按剪切强度条件选择螺栓个数
由于此连接中各螺栓的材料和直径相同,且斜杆上的轴向力 其作用线通过该组螺栓的截面形心,故认为每个螺栓所传递的力 相等,为F/n,此处 n为螺栓个数。
斜杆上三个螺栓按单行 排列(图b)。图c示出了该 斜杆(含两角钢)的受力图 和轴力FN图。
该斜杆在图c中所示的 m-m截面上轴力最大,而净 截面面积又最小,故为危险 截面。
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第9页
建筑工程学院
该截面上:
第3章 剪切
FN,max=F=140 kN
由型钢规格表可查得每根 63 mm×6 mm 等边角钢的横截面面积为 7.29 cm2,故危险截面的净面积为
钢结构第三章 钢结构的连接(螺栓)
排列因素:
受力要求:钢板端部剪断,端距不应小于2d0;受拉时,栓
距和线距不应过小;受压时,沿作用力方向的栓距不宜过大。 构造要求:栓距和线距不宜过大 施工要求:有一定的施工空间
3.6螺栓的构造
3.6.2 螺栓的排列
螺栓排列和最小距离:
3.6螺栓的构造
3.6.2 螺栓的排列
螺栓排列最大距离: 对于角钢、工字钢和 槽钢的螺栓排列见附 录四(型钢的螺栓准 线表)
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
普通螺栓连接按其受力方式分类:
抗剪螺栓 抗拉螺栓 同时抗剪抗拉螺栓
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
3.7.1.1抗剪连接工作性能
抗剪螺栓连接的受力性能:静摩擦力阶段、相对滑移阶段、螺杆与 孔壁挤压传力的弹塑性阶段、破坏阶段。
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
4x100=400 50 30 50
M Fe 280 0.21 58.8kN m
2. 单个螺栓的抗拉承载力:
N tb Ae f t b 244 .8 170 41620 N 41.62 kN
3.螺栓群强度验算 由前述可知1号螺栓受力最大,为设计控制点, 则对其进行强度验算:
3). 螺栓群同时承受剪力和弯矩(轴心拉力) 的计算
螺栓群同时承受剪力和拉力
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.2普通螺栓的抗拉连接
3). 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 支托仅起安装作用:螺栓群承受弯矩M和剪力V
N t N1M My1
m y
2 i
Nv V n
螺栓不发生拉剪破坏
20 12 305 73200 N 73.2 kN
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!。
19年新钢结构连接第3章
34
步骤3:计算角钢肢背和肢尖上侧缝分担的轴力(N1 ,N2)
k1N
lw1
N
k2N
lw2
查得焊缝内力分配系数K1=0.65, K2=0.35
肢背角焊缝所承受的内力
N1=373.75kN
肢尖角焊缝所承受的内力
N2=201.25kN
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35
步骤4:计算角钢肢背和肢尖上侧缝长度(lw1 ,lw2)
强度折减:高空安装焊缝,强度设计值乘以0.9
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8
3.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
焊缝连接型式:对接、搭接、T形连接和角接
焊缝连接型式
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焊缝型式:对接焊缝和角焊缝
对接焊缝按受力与焊缝方向分: 1)正对接焊缝(a):作用力方向与焊缝方向正交。 2)斜对接焊缝(b):作用力方向与焊缝方向斜交。
(
f
f
)2
2 f
f
w f
f 1.22
正面角焊缝强度增大系数,直接承受 动力荷载时为1.0
20
3.3.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
仅侧面角焊缝:
f
N he lw
f
w f
仅正面角焊缝:
f
he
N lw
f
f
w f
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27
[分析] 方法一: 假定焊脚尺寸----焊缝长度----拼接盖板尺寸
步骤1:假定焊脚尺寸(hf) 角焊缝的尺寸是根据板件的厚度确定的。
最大焊脚尺寸:规范规定,当t>6mm时,hf≦t-(1~2)mm,t为 较薄焊件的厚度
钢结构第三章螺栓连接
需验算 正交截 面和折 线截面 的强度
An t[2e4 (n2 1) e12 e22 n2d0 ]
例题3-14
设计两角钢用C级普通螺栓的拼接,已知角 钢型号为∟90×6,所承受的轴心拉力的设计 值为N=160KN,采用拼接角钢的型号与构件 的相同,钢材为Q235A,螺栓直径d=20mm, 孔径为21.5mm。
Nn yn
y2 n
N Myi
i
y2
i
要求:受力最大的最外排螺栓的拉力不超过一 个螺栓的抗拉承载力设计值,即:
N My1 N b
1
y2
i
t
4. 弯矩和拉力共同作用的普通螺栓群计算
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
(1)小偏心受拉:全部螺栓均为受拉
轴心力:由各螺栓均匀承受;
验算螺栓受力以及净截面强度
1、拼接板尺寸:长、宽、厚度
600mm
厚度的确定原则:拼接板的截面面积大于被 连接钢板的截面面积。
被连接钢板的截面面积:18×600
拼接板的截面面积:2×600×t
取10mm
长度的确定:与螺栓的布置间距有关
布置螺栓
2、螺栓布置:水平距离和竖向距离
距离的选取原则:在容许距离范围之内,水 平距离取较小值;竖向距离取较大值。
de2
4
ftb
2. 轴心拉力作用普通螺拴群的计算
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:
n
N N tb
3.弯矩作用的普通螺栓群计算
中和轴
受拉区 受压区
由螺栓承担 由整个受压板承担
近似地取最下排螺栓中心处
3.7 普通螺栓连接的性能和计算
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
15
如果与螺栓直接相连的翼缘板的刚度不是很大,螺栓就会受 到撬开作用使拉力增加为:Nt=N+Q ,式中Q 到撬开作用使拉力增加为:Nt=N+Q ,式中Q称为撬力。撬力 的大小与翼缘板厚度、螺杆直径、螺栓位置、连接总厚度等 因素有关,准确求值非常困难。通过加劲肋增加连接刚度, 可大幅度降低撬动变形,减小撬力,增加抗拉承载能力。 由于确定撬力比较复杂,为了简化计算,规定普通螺栓抗拉强 度设计值只取为螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍,以考虑这 度设计值只取为螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍,以考虑这 一不利的影响。这相当于考虑了撬力Q 0.25N,一般来说, 一不利的影响。这相当于考虑了撬力Q=0.25N,一般来说, 只要翼缘板厚度满足构造要求、且螺栓间距不要过大,这样的 简化处理是可靠的。 单个抗拉螺栓的承载力设计值为: N tb = Ae f t b =
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
17
螺栓群承受偏心拉力
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
18
在弯矩M作用下,连接中右侧构件有顺M 在弯矩M作用下,连接中右侧构件有顺M方向旋转的趋势。当 弯矩M较小时,构件绕螺栓群的水平形心轴x 弯矩M较小时,构件绕螺栓群的水平形心轴x旋转,假定在弯 矩M作用下,螺栓受力大小与其到旋转轴的距离成正比,则:
图3-5-6 螺栓群长度方向的内力分布
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
5
因此,如果希望设计计算时尽可能地简便易行,则可考虑将 螺栓的抗剪承载力设计值折减降低、仍按平均值计算。根据 试验结果,此折减系数可归纳为: 当l1≤15d0时,β=1.0 时,β=1.0 当15d0<l1≤60d0时,
钢结构设计原理第三章(2)讲解
N1Tx
N1T
y1 r1
Ty1 ri2
Ty1 xi2
yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
Tx1 ri2
Tx1 xi2 yi2
NV 1y
V n
NN 1x
N n
N
1
(
NT 1x
NN 1x
)2
N N T
V
1y
1y
2
Nb min
3.8.2 普通螺栓的抗拉连接 1. 一个普通螺拴的抗拉承载力
轴心力N由每个螺栓平均分担,螺栓数n
n
N Nmb in
N
b m
in
—一个螺栓抗剪承载力设计值与承压承载力设计值的
较小值
当l1>l5d0时,连接工作进入弹塑性阶段后,各螺杆所
受内力不易均匀,端部螺栓首先达到极限强度而破坏,
随后由外向里依次破坏。为防止端部螺栓提前破坏,因
此,当l1>l5d0 时,螺栓的抗剪和承压承载力设计值应 乘以折减系数η予以降低:
N1 N2 N3 ... Nn
y1 y2 y3
yn
M N1 y1 N2 y2 N3 y3 ... Nn yn
N1
y2
N2
y2
N 3
y2
...
N n
y2
y1 1
y2 2
y3 3
yn n
Ni
Myi
y2 i
N1
My 1 y2 i
N
b t
4、弯矩和拉力共同作用的普通螺栓群计算
钢结构第三章作业答案(供参考)
3.13如图所示梁与柱(钢材为Q235B )的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算:(1)剪力V 由支托焊缝承受,焊条采用 E43型,手工焊,求焊缝A 的高度hf 。
(2)弯矩M 由普通C 级螺栓承受,螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。
解:(1)验算受剪承载力:a. 确定焊脚高度板件边缘的角焊缝:max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-=普通角焊缝:min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===⨯= 则max min(16.8,20)16.8;f h mm == 故取10f h mm =b.0.70.7107e f h h mm ==⨯=设承受静载,支托选用Q235B ,则查表得角焊缝强度设计值2160wf f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊:对于水平焊缝,承受正应力,1300w l b mm ==对于竖向焊缝,承受剪应力,2250w l mm =322223401097.14316020.720.710250w f f f w N N mm f N mm h l τ⨯===<=⨯⨯⨯⨯,满足要求。
故焊缝A 的高度10f h mm =。
(2)验算抗弯承载力查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =;公称直径为24mm 的普通螺栓2353e A mm =故抗弯承载力满足要求。
(3)验算构造要求: C 级螺栓00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm d mm=+=+==⨯=<故满足构造要求综合(2),(3)该螺栓满足要求。
3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。
C 级螺栓M20,所用钢材Q235B 。
若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接(摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈),其承载力有何差别?解:150cos 45150106;210610626.5;26.5;4444V H kN V H Nv kN Nt kN ==⨯=⨯=======(1) 验算拉剪作用查表得普通C 级螺栓2170b t f N mm =; 2140b v f N mm =;Q235B 钢2305b c f N mm =;公称直径为20mm 的普通螺栓2245e A mm =。
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(2)螺栓受力特性 每个螺栓承受剪力 Ni 如图 (3)剪力计算公式 由平衡条件:(n个螺栓)
n
1
r1 2 r2
o
N1
T
r3
3 4
T N1r1 N2r2 N3r3 Nnrn (a)
最大剪力N1。由假设③,
6
5
判定螺栓1和2是危险螺栓(考虑与V共同作用),由于对称只考虑1号
Nn N1 N 2 N3 r1 r2 r3 rn
(3) 净截面强度计算
由于螺栓孔削弱了板件的截面,为了防止板件在削弱截面的破坏需 验算净截面的强度。对于外力通过螺栓群形心的杆件,应当满足强度计 算公式
N f An
式中:N 为所受的轴力; f 为材料抗拉强度设计值;
An 为杆件截面的净截面面积
① 当螺栓为并列排列
N
+ + + + + + + + + + + + + + + +
n
1.1n
(2)搭接接头或用拼接板单面连接的,由于容易弯曲,螺栓联接 数(不包括摩擦型连接的高强度螺栓),应按计算增加10%。 1.1n
1.1n 1.1n (3)在构件端部连接中,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的螺栓数 目应当增加计算数的50%。
Ⅰ
Ⅰ
34 53 53 34
再计算Ⅱ-Ⅱ截面的净截面面积为: 扣除螺孔直径后:
AII 2e4 (n2 1) e12 e2 2 n2 d 0 t 2 34 2 1 40 2 106 2 2 21.5 6 830 mm 2
8
d2
4
抗压:
4 N d tf 20 8 305 48800N
b c b c
f vb 2
202
140 87964.6 N
6
N
3、设计
b min
min N , N
b v
b c
48.8kN
2 1 N
需螺栓数:
N 325 n b 6.7个 N min 48.8
3.6 螺栓连接的构造
3.6.1 螺栓的排列
螺栓的排列有并列和错列两种 螺栓排列主要考虑三方面要求: (1)保证安装要求: 用扳手拧紧螺帽—最小间距,节 省连接板—最大间距和边(端)距 (2)保证受力要求:不过多削弱截面 ,最小间距和边(端)距 (3)保证使用要求:避免锈蚀和变形 —最大间距和边(端)距
2
2
当螺栓群分布在一个狭长带内,如y1>3x1时,可近似取xi=0,这时
N N
T 2
1x
V 1y
2
Ty1 y2 i
V 2 b N min n
2
例3.11 设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接,构件受轴拉力设计值 为 N=325kN,钢材Q235A,粗制螺栓直径d=20mm,板宽360mm,盖板 厚6mm,杆件板厚8mm。
a) B A b) B A c)
A
d) e)
35º 35º
A
A
综上所述:在普通螺栓的抗剪连接中需要计算的内容主要有三项: (1)保证螺栓杆不被剪断; (2)保证螺栓孔壁不会因承压而破坏; (3)构件有足够的净截面强度,不被拉断。(实质上属于构件破坏 ) 当有螺栓孔削弱,除上述构件被拉断外,还有一种使构件破坏的可能 性,如图所示:这类破坏方式被成为块状拉剪破坏(block shear failure )。这类破坏在过去并不注意,现在在设计规范中已经明确要求计算。 (《钢结构设计规范》7.5.1)
i 1
Tr1 xi2 yi2
(3-61)
xi—第i个螺栓中心的x坐标
y
yi—第i个螺栓中心的y坐标 (4)对式(3-61)的简化 把N1沿x、y方向分解,有
y1 r1
o
1
N1TX
T 1Y
N
N1T
x
x1
y1 N1x N1 r1
x1 N1 y N1 r1
图3-75
将式(3-61)代入,得
(6)当采用法兰连接的构件端板,应当加强其刚度。
3.4 普通螺栓连接的工作性能和计算
1、单个螺栓受剪破坏试验 受力过程见图:摩擦传力,滑移,螺杆传力,弹塑性破坏
单个螺栓的破坏形态:螺栓被剪断
单个螺栓的破坏形态剪断:板被拉断
单个螺栓的破坏形态剪断:板端被拉豁
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
N1x
T
Ty1 xi2 yi2
N 1Ty
Tx1 xi2 yi2
这样可以得到螺栓群受剪扭时最大螺栓1的合力大小
N N
T 2
1x
T 1y
N
V 1y
2
Ty1 x2 y 2 i i
Tx1 V b Nmin x2 y 2 n i i
b
b
3、螺栓群受轴心力作用
N
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
N
l1
l1
N
N
(1)基本假定 ① 不计螺杆弯曲和受拉变形、不计板间磨擦; ② 所有螺栓均匀受力(考虑塑性和连接长度l1≤15倍螺孔直 径d0); ③ 轴心力(外力)通过螺栓群中心。 (2)目标 确定螺栓数目n和排列或者已知螺栓数量和排列验算螺栓群。 ① 当l1≤15do时,剪力均匀分布,螺栓群抗剪承载力
Ⅱ 34 53 53 34
Ⅱ
所以,角钢的净截面强度:
N 175 103 210.8N / mm2 f 215N / mm2 An 830
满足要求
4、螺栓群受扭矩、剪力共同作用计算(偏心受剪)
y
+ + + + + +i + + + +
V
y V
+ + + + + +i + + + + T
x
x
+ + + + +
V+ + + + +
T
=
+ + + + +
V + + + + +
+
+ + + + +
+ + + + +
T
状态Ⅰ
状态Ⅰ
状态Ⅱ
n
1
N1 y
V
V n
o
r1 2 r2
r3
3
N1
T
状态Ⅱ螺栓群受扭
4
6 5 (1)基本假设 ① 连接板件绝对刚性 ② 螺栓弹性 ③ 螺栓绕螺栓群形心转动,受力大小与螺栓至形心的距离r成正比, 方向与它和形心的连线垂直。
2、单个螺栓抗剪承载力 (1)单剪、双剪 (2)螺杆剪切破坏:假设剪应力均匀分布,计算平均剪应力
N f vb Ab
Ab
d2
4
当为双剪时 Ab 2
d2
4
d—— 螺杆直径(公称直径,常用16、20、22、24等) fvb—— 螺栓抗剪设计强度,附表1.3。
螺杆抗剪承载力
Nvb Ab f vb nv
+ + 2 + + +
e4
+
+ + +
+
+2 1 e2
+
+
+
+
6e1 e4
+
N
+
+
+
+
+
+
除对1-1截面 (绿线)验算外,还 N 应对2-2截面(粉红) 进行比较验算。因此, 在进行该连接的净截 面强度计算时,其中 Ani应取An1和An2中的 较小值。 2-2分红线总长: 扣除螺孔直径后:
1 + + + +2 1 e2 2 + + + + + + +
N
N
N
N
N/2
连接板受力变化图 N1 =N N2 =N-N/n×n1 N1 =N N2 =N-N/n×n1
N
N1 N/n×n1 N1
N2
N
验算公式
Ni f Ani
注意计算截面!
Ani (b ni d0 )t
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 1 t ——板厚 ② 螺栓为错列排列 N 时的验算
(3) 孔壁挤压承载力
d2
4
实际的 c
b