普通螺栓连接的构造和计算汇总
普通螺栓连接的计算
N [ N tb ]
（三）受剪力螺栓连接在力矩、剪力和轴力共同作用 下的计算
在梁与梁或梁与柱的连接处,以及在钢板梁腹板的接 头处,往往同时承受力弯矩M和剪力V,有时还要承受轴 向力N的作用。在进行连接设计时,应首先分别计算各 种内力对螺栓所产生的剪力值,而后再按矢量叠加求出 同一螺栓在几种内力共同作用下所承受的合力,并使其 不超过螺栓的容许承载能力。 图20-33所示螺栓连接(螺栓群),将V力向螺栓群形 心简化后,螺栓群承受力矩T=Ve、竖向力V和水平力N 。 在力矩T单独作用下,由于各个螺栓距形心O的距离r各 不相同,转动时各螺栓处的相对位移也不相等。
N [ ] An
（20-22）
式中An为构件在螺栓孔削弱处的净截面面积。当螺栓 并列布置时,如图20-30a),净截面面积按最危险正交截 面I-I计算;当螺栓孔交错布置时,如图20-30b),净截面 面积按垂直截面I-I、齿状截面Ⅱ-Ⅱ或Ⅲ-Ⅲ三者中的 较小值取用。[σ]为钢材的容许应力。
N N1 N 2 ... n1 y1 y2 yn1
N1M My1 [ Ntb ] 2 m yi
，故故螺栓"1"所受的拉力(N1M) （20-35）
式中n为每列螺栓数目；m为螺栓列数。
（五）受拉螺栓连接在弯矩和轴力共同作用下的计算
图20-36所示螺栓群,由于剪力V由焊在柱上的支托承 受,故螺栓群连接接头只承受弯矩M和水平力N.当螺栓群 所受的力矩M较小时,螺栓全部受拉,端板与柱分离。轴 心力N使各螺栓均匀受拉,力矩M使上部螺栓受拉,下部螺 栓受压,中和轴与形心轴重合。因此,设n为每列螺栓数 目,m为螺栓的列数 My1 N 当 N 0 时，受力最大的 2
普通螺栓连接的构造和计算
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。
B、螺栓采用错列排列时:
N1T r1
n
ri2
i 1
N1T
T r1
n
ri2
T r1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
N1Tx
T r1
n
xi2
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
承压承载力：Ncb d t fcb
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
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
Nt
N
b t
2
1
NV
普通螺栓的构造和计算概要
§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。
图3.5.1 钢板上的螺栓（铆钉）排列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。
表3.5.1 螺栓或铆钉的最大、小最容许距离注：1 d0为螺栓或铆钉的孔径，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。
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。
普通螺栓的构造和计算
§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。
图3.5.1 钢板上的螺栓（铆钉）排列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。
表3.5.1 螺栓或铆钉的最大、小最容许距离注：1 d0为螺栓或铆钉的孔径，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。
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。
【2019年整理】2-3螺栓连接
N nv
b v
d 2
4
f
b v
d
式中： nv ——受剪面数目，单剪=1；双剪=2。 d ——螺栓杆公称直径；
fvb ——螺栓的抗剪强度设计值。
t2
t1
N/2 N
t2
ห้องสมุดไป่ตู้
N
N
t3 t1
N/2
单剪：nv 1
双剪：nv 2
（2）螺杆受剪的同时，孔壁与螺杆柱面发生挤压， 挤压应力分布在半圆柱面上。当螺杆较粗，板件相对较 薄，薄板的孔壁可能发生挤压破坏。承压计算时，假定 挤压力沿栓杆直径平面（实际上是相应于栓杆直径平面 的孔壁部分）均匀分布，则单栓承压设计承载力：
二、普通螺栓连接的受力性能和计算
1、受剪螺栓连接——外力与栓杆垂直 以螺栓抗剪形式使连接件紧密连接。 2、受拉螺栓连接——外力于栓干平行 通过螺栓抗拉保持连接。
N
3、同时受拉剪螺栓连接
N a) N
b)
c)
N
N
螺栓受剪
上两排螺栓受拉
一、受剪的普通螺栓连接 1、五种破坏形式
a) B b)
A
B A
c)
由几何关系，有
Nn N1 N 2 N3 y1 y2 y3 yn
y3
N1M M N2 N 3M
1
o
M
N1 2 N 2 2 N 3 2 Nn 2 M /m y1 y2 y3 yn y1 y2 y3 yn
得
N1 m
N1 y1
式中， N1——由弯矩M产生的1号螺栓上 的轴心拉力； y1——1号螺栓到旋转中心O的距离； yi——第i号螺栓到O点的距离； 2 ∑yi ——各排螺栓到O点距离的平方和。
普通螺栓连接的构造(“螺栓”相关文档)共5张
1.普通螺栓的形式和规格 (1) 螺栓的基本知识 螺栓代号：用字母M与公称直径的毫米数表示，如M16、M18等，常用 的螺栓是M16，M20和M24。 螺栓长度的选用，在考虑连接件叠合厚度的同时，还应考虑两头 垫圈、螺母的厚度并外露2～3扣丝扣。
孔径
（2）螺栓性能等级
“级”、“级”、“级”等，是由螺栓材料而区分的。
并列
边距 中距 中距 边距
边距
边距
中距
错列
中距、端距、边距要求
（1）受力要求：排列间距不宜过大或过小，端距过小，钢板端部易被剪断；中距
过大，构件受压时，钢材容易受压鼓起。
（2）构造要求：螺栓间距过大，构件表面接触不够紧密贴合，潮湿易生锈。
（3）施工要求：螺栓间距要考虑使用扳手时必要的空间
a
a
b e2 e1
小数点前的数字表示螺栓材料的最低抗拉强度fu，4即为400N/mm2； 小数点及后面的数字（、等）则表示材料的屈强比，普通螺 栓用Q235A·F钢制成，属压时，钢材容易受压鼓起。 （3） 螺栓与螺孔图例 螺栓代号：用字母M与公称直径的毫米数表示，如M16、M18等，常用的螺栓是M16，M20和M24。 中螺距栓过 代大号，：构用件字受母压M与时公，称钢直材径容的易毫受米压数鼓表起示。，如M16、M18等，常用的螺栓是M16，M20和M24。 （螺1栓）长受度力的要选求用：，排在列考间虑距连不接宜件过叠大合或厚过度小的，同端时距，过还小应，考钢虑板两端头部垫易圈被、剪螺断母；的厚度并外露2～3扣丝扣。 “螺级栓” 代、号“：级用”字、母“M与级公”称等直，径是的由毫螺米栓数材表料示而，区如分M的1。6、M18等，常用的螺栓是M16，M20和M24。 中一距、过 普大通，螺构栓件连受接压的时构，造钢材容易受压鼓起。 螺(1)栓螺长栓度的的基选本用知，识在考虑连接件叠合厚度的同时，还应考虑两头垫圈、螺母的厚度并外露2～3扣丝扣。 螺（栓2）长螺度栓的性选能用等，级在考虑连接件叠合厚度的同时，还应考虑两头垫圈、螺母的厚度并外露2～3扣丝扣。 螺（栓2）长构度造的要选求用：，螺在栓考间虑距连过接大件，叠构合件厚表度面的接同触时不，够还紧应密考贴虑合两，头潮垫湿圈易、生螺锈母。的厚度并外露2～3扣丝扣。 螺栓长度的选用，在考虑连接件叠合厚度的同时，还应考虑两头垫圈、螺母的厚度并外露2～3扣丝扣。 （中2距）过螺大栓，性构能件等受级压时，钢材容易受压鼓起。 （中3距）过螺大栓，与构螺件孔受图压例时，钢材容易受压鼓起。 （1）受力要求：排列间距不宜过大或过小，端距过小，钢板端部易被剪断； “级”、“级”、“级”等，是由螺栓材料而区分的。 （1）受力要求：排列间距不宜过大或过小，端距过小，钢板端部易被剪断；
普通螺栓连接的构造和计算
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
N
N
b v
注意：n为一侧的螺栓数量。
高强度螺栓群轴心力作用下,为了防止板件被拉断尚
应进行板件的净截面验算.
主板的危险截面为1-1截面。 根据试验结果，孔前传力系数 可取0.5，即第一排高强度螺
1
N
b1
t1t
N
b
栓所分担的内力，已有50%在
60d0时，折减系数β=0.7。
2.在扭矩作用下的抗剪计算
计算假定：①被连接构件是绝对刚性的， 螺栓则是弹性的；②各螺栓都绕螺栓群 的形心O旋转，其受力大小与到螺栓群 形心的距离成正比，方向与螺栓到形心 的连线相垂直 。
根据假定知每个螺栓受力是不同的，将螺 栓排列好后找出受力最大的螺栓，验算 螺栓的强度。公式7-36、7-37。
• 受剪极限状态：螺栓杆被剪断或孔壁承压破坏。 • 破坏形式：五种见图7-66。其中对螺栓杆被剪
断、孔壁挤压以及板被拉断，要进行计算。钢 板剪断和螺栓杆弯曲通过构造要求来保证。
• 计算公式：
抗剪承载力设计值：
N
b v
nv
d
4
2
f
b v
承压承载力设计值 ：
N
b c
d
tf
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b c
抗拉螺栓
• 受力过程：外力趋向于将被连接构件拉开， 而使螺栓受拉，最后螺栓杆会被拉断。
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
一、螺栓排列和构造要求
1. 直径：M12~M24（2的倍数）；M24~M48 （3的倍数） ；M48~M80 （4的倍数） ； M80~100 （5的倍数）
普通螺栓连接的性能和计算
第24页/共32页
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
fVb
1 20 2 130 10 3
4
40.8KN
图3-7-15 例3-7-1普通螺栓盖板连接设计
21
第22页/共32页
解：单栓抗剪承载力设计值：
NVb
nV
d 2
4
fVb
2
20 2 4
130
81681
.4N
81.7KN
单栓的承压承载力设计值为：
N
b c
d
tfcb
20
14
305
85400
.0N
85.4KN
Nb V m in
81 .7 KN
板件一侧所需螺栓数：
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 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：
Ntb
Ae ftb
de2
yi2 4 80 2 160 2 1.28 105 mm 2
(xi2 yi2 ) 5.28 105 mm 2
25
第26页/共32页
26
N1Tx
Ty1 xi2
yi2
60000 160 5.28 105
18.2KN
螺栓连接的构造汇总
2、
普通螺栓群轴心受拉
对螺栓群轴心受拉情况，由于 垂直于连接板的助板刚度很大， 通常假定各个螺栓平均受拉， 则连接所需的螺栓数为：
3、
普通螺栓群弯距受拉
剪力V通过承托板传递 按弹性设计法，弯矩作 用下，离中和轴越远的 螺栓所受拉力越大，而 压力则由部分受压的端 板承受，设中和轴至端 板受压边缘的距离为c
§7-6 普通螺栓连接的工作性能和计算
按受力情况分：
螺栓只承受剪力
螺栓只承受拉力 螺栓承受拉力和剪力共同作用
一、 普通螺栓的抗剪连接
1、
抗剪连接的工作性能
单个螺栓抗剪性能：
摩擦传力的弹性阶段：0－1段，普通 螺栓可略去不计 滑移阶段：1－2段 栓杆直接传力的弹性阶段：2－3段 弹塑性阶段：3－4段
§7-5 螺栓连接的构造
一、 螺栓的排列
简单、统一、整齐而紧凑 并列和错列两种形式：
并列－比较简单整齐，连接板尺寸 小，但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
螺栓的排列要求：
受力要求：
垂直于受力方向：螺孔中距和边距限制 顺力作用方向：端距限制——防止孔端钢板剪断，≥2d0 ；
小偏心受拉：
轴心拉力N由各螺栓均匀承受 弯矩M则引起以螺栓群形心O为中和轴的三角形内力分布 （上部螺栓受拉，下部螺栓受压） 叠加后，所有螺栓均承受拉力作用 计算公式如下（yi均自O点算起）：
式（3.48b）为 公式使用条件
大偏心受拉：
偏心距e较大，即e＞ρ＝∑yi/(ny1) 端板底部将出现受压区 近似取中和轴位于最下排螺栓o‘处（偏安全） 按弯距平衡，计算公式如下（e’和yi均自O’点算起）：
螺栓连接的构造和计算
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。
普通螺栓的构造和计算
§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。
图3.5.1 钢板上的螺栓（铆钉）排列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。
表3.5.1 螺栓或铆钉的最大、小最容许距离注：1 d0为螺栓或铆钉的孔径，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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
承压承载力：Ncb d t fcb
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
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
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
r1
n
yi2
y1 r1
T y1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
n
T xi2
r1
n
yi2
x1 r1
T x1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
螺栓1的强度验算公式为:
摩擦型连接：
N12Tx N1Ty N1F 2 Nvb
承压型连接：
N12Tx N1Ty N1F 2 Nmbin
N1F
中和轴
M=F·e
可采用偏于安全的设计方法，即叠加法。
N1
N1F
N1M
F n
M y1
n
yi2
N
b t
i 1
（四）普通螺栓拉、剪联合作用
1、两种破坏形式 螺杆受剪兼受拉破坏 孔壁承压破坏；
2、拉剪相关曲线 “四分之一圆”
NV
N
b V
b
1
a
0
1 Nt
N
b t
Ve V
M=Ve
为防止螺杆受剪兼受拉破坏，应满足：
N1 y1
y2；N 3
N1 y1
y3； Nn
N1 y1
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
5、普通螺栓群在偏心拉力作用下
F e
刨平顶紧 承托(板)
1 2 3 4
N1M
N2M
M
F
N3M N4M
y3 y2 y1
N
N
对于承压型连接：
n N Nb
min
板件的净截面验算：
A、高强度螺栓摩擦型连接
主板： 考虑孔前传力50%得1-1 截：面的内力为：
1
N
b1
1
t1t
N
b
N
N 1
0.5n1 n
n1 计算截面上的螺栓数；n 连接一侧的螺栓总数。
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
f 钢材强度设计值; d0 螺栓孔直径；
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。
‘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)
N1
M
N2 N3 N4
y3 y2 y1
中和轴
N1 N2 N3 Nn
y1
y2
y3
yn
受压区
M N1 y1 N2 y2 Nn yn
N2
rn
T
N1T r1
r12
r22
rn2
N1T r1
n
ri2
i 1
N1T
T r1
n
ri2
T r1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
N1Tx
T r1
n
xi2
n
yi2
y1 1
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
破坏准则为克服摩擦力
2 1
承压型高强度螺栓—
O
4 高强度
3
螺栓
4
3 普通螺栓
δ
受力特征与普通螺栓类似
N/2 N/2 a
N
b
（二）抗剪连接单栓承载力
A、对于高强度螺栓摩擦型连接 N
N
b v
0.9n f
P
4 高强度
3
螺栓
24 1
3 普通螺栓
式中：0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111);
nf—传力摩擦面数目; μ--摩擦面抗滑移系数;
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
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
n1 1 1截面上的螺栓数；b 主板宽度；t 主板厚度。
（a）大六角头螺栓 （b）扭剪型螺栓
一、高强度螺栓的预拉力
1、高强度螺栓预拉力的建立方法 A、转角法
初拧—用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密；
终拧—初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的 角度，一般为120o-240o完成终拧。
预拉力的建立简单、有效，但要防止欠拧、 漏拧和超拧；
B、扭矩法
初拧—用力矩扳手拧至终拧力矩的30%~50%， 使
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
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。
T
T
★F作用下
F N1F n
★T作用下：2个假定 T作用下‘1’号螺栓所受剪力最大
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
方向
割或锯割边
其它螺栓
最大容许距离 最小容许距离
（取两者的较小值）
8d0 或 12 t
16d0 或 24 t
12d0 或 18 t
3d0
16d0 或 24 t
——
4d0 或 8 t
2d0 1.5d0 1.5d0 1.2d0
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
3）施工要求
为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于3do。
螺栓的最大、最小容许距离
名称
中心间距
中心至构件 边缘距离
位置和方向
外排(垂直内力或顺内力方向)
中
垂直内力方向
间 顺内力方向
排
构件受压力 构件受拉力
沿对角线方向
顺内力方向
垂直
剪切或手工气割边
内 力 轧 制 边 、自 动 气 高 强 度 螺 栓
c3 c2
t1;
2 2’
对于2’2’截面：An
2c
4
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；
b1 拼接板宽度； t1 拼接板厚度。
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
N1F 2
N
b min
（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 ftb
de2
4
f
b t
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。
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：
三、高强度螺栓抗拉连接
de
d
13 24
3t
(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。
连接件刚度越小撬力越大
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）。
C 剪力和拉 力共同作用
（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