普通螺栓连接的构造和计算
钢结构基础第五章 钢结构的紧固件连接
( N1y N1y )
V T
2
N m in
b
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.3 螺栓群的计算
4. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算
n N Nt
b
5. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算 假定：中和轴在最下排 螺栓处
N
M 1
M y1 m y
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.1 螺栓的排列和构造要求
排列要求
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
第五章 钢结构的紧固件连接
图5-3 螺栓连接的 破坏情况
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓 的承载力乘以折减系数。
第五章 钢结构的紧固件连接
5.3 高强度螺栓连接的性能和计算
5.3.1 高强度螺栓连接的性能
2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不 利影响。
N t N1
M
M y1
m
yi
2
Nt
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。
普通螺栓连接的构造和计算
二、螺栓的排列
端距 中距 中距 边距 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。 3）施工要求
拼接板强度验算:
N
0.5 N An f
c1 b1 c 3 c2
2 2’ b 2 2’
t1 t
N
对于2 2截面：An b1 m d 0 t 1 ;
2 2 对于2’2’ 截面：An 2c 4 m 1 c1 c 2 m d 0 t 1 ;
i 1 n 2 yi
b Nt
（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；
NV
e V V
M=Ve
2、拉剪相关曲线 “四分之一圆”
NV
b
1
b a
1 N t N tb
0
为防止螺杆受剪兼受拉破坏，应满足：
NV
Nv Nt 1 Nb Nb v t
☻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。
‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大
1 2 3 4
M
刨平顶紧 承托(板)
M
N1 N2 y N3 y2 1 y N4 3 中和轴
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
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。
【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与计算-2022年学习资料
N-1平-A-B-支托-NM-NN NM-图4-25拉力螺栓群计算-W-Nnin-y-∑W-a当Nin-≥ ，则表示该排螺栓受拉，螺栓群绕形心轴旋转，-受拉力最大的螺栓要求满足：-N:三N-为
b当Wn<0时，螺栓群绕该排受压螺栓旋转，受拉力最大的-螺栓要求满足：-aM+Ney:三g-∑片-式中：螺栓到受压排螺栓处的距离；-一N到受压排螺栓处的距离。-4剪、拉螺栓群计算（剪力由螺栓抗剪承受，无抗剪块=-2-s1及N,≤Wg-式中：n—螺栓数；-V—剪力；-Nar计算同上述Yx。
7为折减系数，与构件节，点一端沿受力方向连接长度1有关，当-1,1d,≤l5时，7=10；当15<1d,≤ 时7=1.1-，；-1,1d。>60时，7=0.7。-250a-b净截面强度验算：-V-≤f-式中：f一连 板材料设计强度，-A-A。—节点板净截面积。-C当螺栓并列布置时，-N-纹处有效直径；-抗拉承载力：的以盟-抗拉强度设计值。-3同时承受剪力和杆轴方向 力的螺栓-式中：N,、N-每个普通螺栓-si-所承受的剪力、拉力；-y,≤w-WWW—每个普通螺栓-抗剪、 拉和承压-2.螺栓群的计算-承载力设计值。-1剪力螺栓群受力通过形心时的计算-a所需螺栓数目-3=-2W8 []—一个螺栓抗剪承载力设计值。
4、螺栓的工作性能-按受力性能分为：剪力螺栓和拉力螺栓。剪力螺栓靠孔壁承-压、螺杆抗剪传力，拉力螺栓靠螺栓 拉，有时普通螺栓同-时受剪、受拉。-5、剪力螺栓受力情况-NNNM:N2N帖N4-NN N2 N NaNa Na-图4-21剪力螺栓受力情况
剪力螺栓受力后，当外力不大时，由构件间的摩擦力来传递外-力。当外力增大超过极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺 开-始接触构件的孔壁而受剪，孔壁则受压。-当连接处于弹性阶段，螺栓群中的各螺栓受力不等，两端大，-中间小； 外力继续增大，达到塑性阶段时，各螺栓承担的荷-载逐渐接近，最后趋于相等直到破坏。-6、螺栓破坏形式-1剪力 栓-2拉力螺栓-a螺栓剪断-一般表现为拉断。-b钢板孔壁挤压破坏-c钢板由于螺孔削弱而净截面拉断-d钢板因 孔端距或螺孔中距太小而剪坏-螺杆因太长或螺孔大于螺杆直径而产生弯、剪破坏-f螺栓双剪破坏
螺栓链接
2、受拉螺栓连接——外力与栓杆平行
通过螺栓抗拉保持连接。
N
3、同时受拉剪螺栓连接
a)
b)
c)
N
N
N
螺栓受剪
N
上两排螺栓受拉
4、受剪螺栓连接五种破坏形式
a、螺杆被剪断 b、连接件半孔壁挤压破坏 c、钢板拉（压）断 d、端部钢板剪坏 e、螺杆弯曲破坏
a)
B
b) B A
c)
2 (802
205360 400 1602 2402 3202
4002 )
42kN
ftb 170
Ntb Ae ftb 303.4 170＝51.578kN Nmax Ntb (满足受力要求)
练习1：如下图示屋架下弦端节点连接，用螺栓与柱连 接成整体。钢材Q235，C级普通螺栓M24，试验算该连 接的螺栓是否安全。
F1 525kN
NF1x
525
4 5
420kN
V
NF1y
525 3 5
315kN (由支托承担)
F2 625kN
Fx 625 420 205kN
Nmin
F n
Fey1 m yi2
＝
205 12
－
2
（240052＋1162002＋2020002）＝－39.5kN
0
Nmax
Fe' y1' m yi'2
N/5 V=N
l1
实际的
b c
实际承压面
假定的
b c
计算承压面
l1
l2
图 受轴力作用螺栓群 剪力分布
图3-54 螺栓的承压面
① 螺杆抗剪
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
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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
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
钢结构原理-7(连接2)-普通螺栓PPT
案例二：某厂房结构的普通螺栓连接
总结词
厂房结构的普通螺栓连接具有施工简便、成 本低廉的优点，适用于各种类型的厂房。
详细描述
在某厂房结构的施工中，普通螺栓连接被广 泛应用。这种连接方式具有施工简便、成本 低廉的优点，适用于各种类型的厂房。通过 合理的节点设计和防腐措施，普通螺栓连接 能够满足厂房的承载要求和使用寿命，为工 厂的生产提供安全可靠的支撑。
案例三：某高层建筑的普通螺栓连接
总结词
高层建筑中，普通螺栓连接常用于钢框架结 构的梁柱节点和楼板连接。
详细描述
在某高层建筑中，普通螺栓连接被广泛应用 于钢框架结构的梁柱节点和楼板连接。这些 连接能够提供足够的承载力和稳定性，确保 高层建筑的安全性和稳定性。同时，通过合 理的节点设计和防腐措施，可以延长螺栓的
钢结构原理-7(连接2)-普通 螺栓
• 普通螺栓连接概述 • 普通螺栓连接的类型与设计 • 普通螺栓连接的施工工艺 • 普通螺栓连接的常见问题与解决方案 • 案例分析
01
普通螺栓连接概述
定义与特点
定义
普通螺栓连接是一种常见的钢结 构连接方式，通过螺栓将两个或 多个钢构件连接在一起。
特点
普通螺栓连接具有施工简便、成 本低廉、适用范围广等优点，但 承载能力相对较低，且容易受到 疲劳损伤和腐蚀的影响。
使用寿命，降低维护成本。
THANKS
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缺点
承载能力相对较低，容易受到疲劳损 伤和腐蚀的影响，需要定期维护和更 换螺栓。
02
普通螺栓连接的类型与设计
普通螺栓连接的类型
摩擦型螺栓连接
依靠螺栓与孔壁之间的摩擦力传递剪 力。
承压型螺栓连接
摩擦-承压型螺栓连接
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2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 1. 抗剪螺栓连接 • 一个抗剪螺栓的设计承载能力计算 2 d Nvb nv fvb 抗剪承载力设计值：
4
承压承载力设计值：
Ncb d tf cb
• 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的 较小值
图5 抗剪螺栓 连接
1
r1
2
r2
n
rn
• 得：
T r 1 N 2 ri
T 1
T r b 1 N min 2 2 x y i i
3 螺栓群的计算 3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计 算
图9 螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算
3 螺栓群的计算
3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算
普通螺栓连接的构造和计算
1 螺栓的排列和构造要求 • 排列方式：并列或错列
图1 钢板和角钢上的螺栓排列
1 螺栓的排列和构造要求 • 排列要求 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
图7 力的传递及净截面面 积计算
3 螺栓群的计算
2.
螺栓群在扭矩作用下的抗剪 计算
• 基本假定：
① 被连接构件是绝对刚性的， 而螺栓则是弹性的；
② 各螺栓绕螺栓群形心o旋转， 其受力大小与其至螺栓群形 心o的距离r成正比，力的方向 与其至螺栓群形心的连线相 垂直。
图8 螺栓群受扭矩计算
Hale Waihona Puke 3 螺栓群的计算 2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算 T T T • 平衡条件： T N1 r1 N 2 r2 N n rn • 根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比 条件： NT NT NT
Nt N1M My1
m y N
2 i
b t
支托和柱翼缘的角焊缝验算
f V he lw f fw
为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响，取1.25~1.35
2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 • 传力方式： 抗剪螺栓和抗拉螺栓
图2 抗剪螺栓和抗拉螺栓
2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 1. 抗剪螺栓连接
• 破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断； 板端被剪断；螺栓杆弯曲。
图3 螺栓连接的破坏情况
2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 • 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。 • 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺 栓的承载力乘以折减系数。
• 在扭矩作用下，螺栓1受力：
N1Tx N1T y1 r1 N1Ty N1T x1 r1
• 在剪力V和轴心力N作用下，螺栓均匀受力：
V N1 y V n
N1N x N n
• 则螺栓1承受的最大剪力N1应满足：
N1
T 2 V T 2 b ( N1N N ) ( N N ) N x 1x 1y 1y min
2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
2. 抗拉螺栓连接
• 破坏形式：螺栓杆拉断
Ntb
de2
4
ft b
• 为考虑撬力的影响，规范规 定普通螺栓抗拉强度设计值ftb 取同样钢号钢材抗拉强度设 计值f的0.8倍
图6 抗拉螺栓连接
3 螺栓群的计算 1. 螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算 b n N N min • 螺栓数目： N An f • 板件静截面强度：
3 螺栓群的计算
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
Nt N1M My1
m y
2 i
Nv V n
螺栓不发生拉剪破坏
Nv 2 Nt 2 ( b ) ( b ) 1 Nv Nt
板不发生承压破坏
N v N cb
3 螺栓群的计算
螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 • 支托承受剪力：螺栓群只承受弯矩M
3 螺栓群的计算 4. 螺栓群在轴心力作 用下的抗拉计算
n N N tb
5. 螺栓群在轴心力作 用下的抗拉计算
• 假定：中和轴在最下 排螺栓处 M y1 M b
N1 m y
2 i
图10 弯矩作用下抗拉螺栓计算
Nt
3 螺栓群的计算 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算
图11 螺栓群同时承受剪力和拉力