钢结构螺栓连接实例
钢结构的连接(焊接_螺栓连接)
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二、焊接连接形式和焊缝形式 1.焊接连接形式 单击图片3-2播放
对接
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单击图片3-3播放
搭接
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2.焊缝形式 （1）对接焊缝
正对接焊缝 （2）角焊缝
斜对接焊缝
T型对接焊缝
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3. 焊缝位臵
13
三、焊缝缺陷及焊缝质量检查
1.焊缝缺陷
14
2.焊缝质量检查 外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸；
23
单击图片3-6播放
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二、对接焊缝的计算 对接焊缝分为：焊透和部分焊透（自学）两种；
动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受
力方向的连接焊缝；
N t N
对于静载作用下的一级和二级对接焊缝其强度可视 为与母材相同，不与计算。三级焊缝需进行计算； 对接焊缝可视作焊件的一部分，故其计算方法与构 件强度计算相同。
3
N
3.2 焊接连接的特性
一、钢结构常用焊接方法 1.手工电弧焊 原理：利用电弧产生热量 熔化焊条和母材形 成焊缝。
焊条 焊钳
A、焊条的选择： 焊条应与焊件
焊机
保护气体
钢材相适应。
焊件
电弧
熔池 导线 4
单击图片3-1播放
5
Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328) Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048) Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518) B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode)
4.焊缝代号
详细参见表3-1，图3-13
20
3.3 对接焊缝的构造与计算
一、对接焊缝的构造
1、对接焊缝的坡口形式:
对接焊缝的焊件常做坡口，坡口形式与板厚和
钢结构螺栓连接课件
低
1）抗拉连接； 2）静力荷载下抗剪连接； 3）加防松措施后受风振作用抗剪； 4）可拆卸连接； 5）安装螺栓； 6）与抗剪支托配合抗拉剪联合作用
，
2.高强度螺栓 由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理 45号－8.8级； 40B和20MnTiB－10.9级
8.8级为： 10.9级为：
2、高强度螺栓抗剪连接的工作性能和单栓承载力 (1)抗剪连接工作性能
N
3 1 2 4 4
高强度 螺栓
受力过程与普通螺栓相似， 分为四个阶段：摩擦传力的弹 性阶段、滑移阶段、栓杆传力 的弹性阶段、弹塑性阶段（栓 杆受剪，孔壁受挤压）。 但比较两条 N—δ曲线可 知，由于高强度螺栓因连接件 间存在很大的摩擦力，故其第 一个阶段远远大于普通螺栓。
步骤： 先判断螺栓群中在 M、 N 共同作用下受拉最小或受压的 螺栓的受力情况，即
a）当 Nmin ≥0 ，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：
b）当Nmin <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：
e
——各螺栓到受压排螺栓处的距离； ——N到受压排螺栓处的距离。
剪切面数目nv N
N/2
N/2
N
单剪： nv 1
N/3 N/3 N/3
N
双剪：nv 2
N/2 N/2
四剪：nv 4
（三）普通螺栓群抗剪连接 1、轴心力作用
N
l1 N/2 N/2
N 所以，连接所需螺栓数为： n b N V
η——折减系数。与构件节点一端沿受力方向连接长度 l1和 螺栓孔径d0有关：
主板的危险截面为I--I和
II--II截面:
钢结构螺栓连接.pdf
第三章钢结构螺栓连接第一节概述螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等，钢结构中使用的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。
选用普通螺栓作为连接的紧固件，或选用高强度螺栓但不施加紧固轴力，该连接即为普通螺栓连接，也即通常意义下的螺栓连接；选用高强度螺栓作为连接的紧固件，并通过对螺栓施加紧固轴力而起到连接作用的钢结构连接称高强度螺栓连接。
图!"#"$为两种螺栓连接工作机理的示意，其中图!"#"$（%）为摩擦型高强度螺栓连接的工作机理，通过对高强度螺栓施加紧固轴力，将被连接的连接钢板夹紧产生摩擦效应，当连接节头受外力作用时，外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递，应力流通过接触面平滑传递，无应力集中现象。
普通螺栓连接在受外力后，节点连接板即产生滑动，外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递，如图!"#"$（&）。
图!"#"$螺栓连接工作机理示意图!"#"’为典型螺栓连接拉伸曲线，从曲线上可以把螺栓连接工作过程分为四个阶段：阶段$为静摩擦抗滑移阶段，即为摩擦型高强度螺栓连接的工作阶段，对普通螺栓连接，阶段$不明显，可忽略不计，连接接头直接进入阶段’；阶段’为荷载克服摩擦阻力，接头产生滑移，螺栓杆与连接板孔壁接触进入承压状态，此阶段为摩擦型高强度螺栓连接的极限破坏状态；阶段#为螺栓和连接板处于弹性变形阶段，荷载—变形曲线呈现线性关系；阶段!为螺栓和连接板处于弹塑性变形阶段，最后螺栓剪断或连接板破坏（拉脱、承压和净截面拉断），整个连接接头破坏，曲线的终点即为普通螺栓连接的极限破坏状态；若采用高强度螺栓，则为承压型高强度螺栓连接的极限破坏状态。
图!"#"$螺栓连接的典型拉伸曲线对于高强度螺栓连接，阶段#和阶段!中连接板面间的摩擦效应仍然存在，该两阶段通称摩擦—承压型高强度螺栓连接，连接的设计计算应采用变形准则方法进行，即给定一个连接接头变形量（!），可以通过连接拉伸曲线（%&’（!））得到相应接头承载力，对于允许连接接头有一定变形的结构，可以采用摩擦—承压型高强度螺栓连接，其优点是比摩擦型连接提高了连接的承载力，避免了接头发生极限破坏（承压型连接）。
钢结构A钢结构的连接(普通螺栓)文档全文免费阅读、在线看
螺栓排列：
1 . 最小容许距离
中抗拉强度大于或等于螺
栓孔壁钢材的承压强度； 在顺受力方向 ， 保证孔间钢材净截面抗剪强度大于
或等于螺栓孔壁的承压强度 。
C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接， 以下情况可用于 抗剪连接： ① 承受静载或间接动载的次要连接； ② 承受静载的可拆卸结构连接；
③ 临时固定构件的安装连接。
型钢构件拼接采用高强螺栓连接时 ， 为保证接触面紧密， 应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件；
3.7 普通螺栓连接的性能和计算
剪力螺栓（抗剪螺栓）： 螺栓杆垂直于力线 按受力情况分为 拉力螺栓（抗拉螺栓）： 螺栓杆平行于力线
既受剪又受拉的螺栓
普通螺栓连接
抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势
抗剪连接与抗拉连接
普通螺栓的受剪连接
1 受剪螺栓 的工作性能及破坏形式
四个阶段： 摩擦传力 0~ 1 ; 滑移阶段 1~ 2
栓杆传力 2~3 ; 破坏
3以后
剪力螺栓破坏的5种形式
2） 单个普通螺栓抗剪连接的承载力 ⑴抗剪承载力设计值
大小偏心判别
偏心较小
偏心较大 中和轴位于最下排螺栓O ′ 处
[例] 设图3 .70为一 刚接屋架支座节点 ， 竖向力由承托承受。 螺栓为C级 ， 只承受偏心拉力 。设N=250kN ，e= 100mm 。螺栓布 置如图3 .70 (a)所示。
图3. 70
[解]： 螺栓有效截面的核心距：
即偏心力作用在核心距以 内， 属小 偏心受 拉[ 图3.70 (c) ] .
dn de dm d
7钢结构螺栓连接
单个螺栓的抗拉承载力设计值为：
式中
Ae
N
b t
?
Ae
? ftb
?
——螺栓的有效面积，可查表；
πd
2 e
4
ftb
d e —— 螺栓的有效直径；
ftb ——螺栓抗拉强度设计值（已考虑杠杆效应的不利
影响）。
第二十页，共42页。
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(liánjiē)
3.7.2 普通(pǔtōng)螺栓抗拉连接
弹性设计法的计算基于下列假设：
①连接板件为绝对刚性，螺栓为弹性体； ②连接板件绕螺栓群形心旋转，各螺栓所受剪力大小
与该螺栓至形心距离 ri成正比，其方向则与连线 ri垂直。
第十七页，共42页。
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(liánjiē)
第十八页，共42页。
3.7 普通螺栓连接(liánjiē)的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接(liánjiē)
3.7.1.1抗剪连接(liánjiē)的工作性能
2. 螺栓(luóshuān)连接可能的破坏形式
1）栓杆被剪断，螺栓剪切破坏（图 a）； 计算
2）被连接板被挤压破坏， 螺栓承压破坏 （图 b）； 计算
3）被 连接板被拉（压）破坏 （图 c）；
计算
4）被连接 板端部剪坏（图 d）；构造措施（端距 a1 ? 2d 0 ）
第三章 钢结构的连接(liánjiē)
3.7.2 普通(pǔtōng)螺栓抗拉连接
规范中考虑(kǎolǜ)杠杆效应的：方法 1）降低螺栓的抗拉强度，即取 ftb ? 0.8 f ；
2）设计中采取构造措施以减少不利影响，如设置加劲肋。
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。
(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答
有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。
F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。
焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。
验算此焊缝受力时是否安全。
图8-83 习题解：依题意知焊缝截面特性：A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。
假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10）=×105mm 3。
对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =⨯=⋅ 焊缝应力验算：最大正应力：622325010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ⨯===<=⨯ 最大剪应力：33224125101084.11024.3/120/464721012w x v x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯ 折算应力：22127.2/205/w zs t N mm f N mm σ=<= 故焊缝满足要求。
图8-84所示的牛腿用角焊缝与柱连接。
钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2f 160/w f N mm =。
T=350kN ，验算焊缝的受力。
图8-84 习题 图8-84-1 焊缝截面计算简图解：（注：焊缝上下翼缘长度114mm 有些问题，应取2130210110l t mm -=-⨯=，黄钜枝06年6月19日）如图8-84-1，截面特性计算如下：2(11425242882)0.75667.2f A h mm =⨯+⨯+⨯⨯= 228820.73225.6w f A h mm =⨯⨯=32741288288[2882114(16)252()4]0.77.913101222f f I h mm =⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⨯焊缝受力：247.52N kN ==；247.52V kN ==； 49.5M V e kN m =⋅=⋅ 应力验算：危险点为a 、b 两点，下面分别验算： 对a 点： 32247.51043.67/5667.2N aN N mm A σ⨯===62749.510160100.09/7.91310M a af My N mm I σ⨯⨯===⨯ 2243.67100.09143.76/195.2/N Mw a a f f N mm f N mm σσβ+=+=<=对b 点：32247.51076.73/3225.6V bw V N mm A τ⨯=== 243.67/N Nb a N mm σσ==62749.51014490.16/7.91310M b bf My N mm I σ⨯⨯===⨯22133.87/160/w f N mm f N mm =<=故焊缝强度满足要求。
钢结构门式钢架施工之——高强螺栓篇
钢结构门式钢架施工之——高强螺栓篇一栋完整的轻型钢结构厂房，钢构件在加工厂制作完成后运至现场安装，现场构件安装方式主要有螺栓连接、焊接。
在轻钢厂房中主要采用的连接方式是螺栓连接，比如说梁柱连接、梁梁连接、屋檩墙檩连接、其它次构件连接、屋面墙面板连接等。
螺栓连接又分为高强螺栓连接、普通螺栓连接、自攻螺丝连接等等，今天着重说说高强螺栓，高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点。
高强度螺栓的定义及表示方法定义：高强度螺栓采的螺杆、螺母及垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20MnTiB、40Cr、35CrMoA等，制成后进行热处理，提高了强度。
按规定螺栓的性能等级在8.8级以上的称为高强度螺栓，常用的高强螺栓等级为10.9级、12.9级。
高强螺栓最小规格M12，常用M16~M30。
书面表示方式：无论是设备安装还是工程结构安装，每种螺栓都有其表示方法，但是带螺纹的一般都是以大写字母“M”开头，螺母也是一样，后面再依次标注螺栓直径及强度等级，比如：M2010.9S，其含义就是直径为20mm的、强度等级为10.9级的高强度螺栓，这里的“S”就表示螺栓是高强度螺栓。
图纸表示方式：在钢结构施工图纸中（一般是在结构图纸中），高强螺栓也是有特定的表示方法的，一般是菱形的填充图案（普通螺栓是圆形空心孔），在旁边会标注螺栓直径及孔径，如下图所示。
高强度螺栓的分类按照外形上分：可分为大六角头和扭剪型两种，大六角头高强螺栓固定端为六角型，由一个螺杆、两个垫圈及一个螺母组成；扭剪型高强螺栓固定端为圆柱头，由一个螺杆、一个垫圈及一个螺母组成，与大六角不同的是，扭剪型尾部还有一段没有螺纹的梅花头。
按照性能等级分：可分为8.8、10.9、12.9级等，现今我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种，而扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。
按照受力特点分：可分为摩擦型、承压型及张拉型高强螺栓，具体受力特点及使用部位不详细赘述，在钢结构图纸的结构总说明及部分集中标注中都会说明使用哪种高强螺栓，目前使用较多的是摩擦型高强度螺栓。
钢结构的连接习题及答案
钢结构的连接习题及答案例 3.1 试验算图3-21所示钢板的对接焊缝的强度。
钢板宽度为200mm ，板厚为14mm ，轴心拉力设计值为N=490kN ，钢材为Q235 ，手工焊，焊条为E43型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。
（a ） （b ）图3-21 例题3-1 （a ）正缝；（b ）斜缝解：焊缝计算长度 mm l w172142200=⨯-=焊缝正应力为223/185/5.2031417210490mm N f mm N w t =>=⨯⨯=σ不满足要求，改为斜对接焊缝。
取焊缝斜度为1.5：1，相应的倾角056=θ,焊缝长度mm l w 2.21314256sin 200'=⨯-=此时焊缝正应力为2203'/185/1.136142.21356sin 10490sin mm N f mm N tl N w f w =<=⨯⨯⨯==θσ剪应力为2203'/125/80.91142.21356cos 10490cos mm N f mm N tl N w v w =<=⨯⨯⨯==θτ 斜焊缝满足要求。
48.1560=tg ，这也说明当5.1≤θtg 时，焊缝强度能够保证，可不必计算。
例 3.2 计算图3-22所示T 形截面牛腿与柱翼缘连接的对接焊缝。
牛腿翼缘板宽130mm ，厚12mm ，腹板高200mm ，厚10mm 。
牛腿承受竖向荷载设计值V=100kN ，力作用点到焊缝截面距离e=200mm 。
钢材为Q345，焊条E50型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。
解：将力V 移到焊缝形心，可知焊缝受剪力V=100kN ，弯矩 m kN Ve M ⋅=⨯==202.0100翼缘焊缝计算长度为mm 106122130=⨯-腹板焊缝计算长度为mm 19010200=-（a ） （b ）图3-22 例题3-2（a ）T 形牛腿对接焊缝连接；（b ）焊缝有效截面焊缝的有效截面如图3-22b 所示，焊缝有效截面形心轴x x -的位置cm y 65.60.1192.16.107.100.1196.02.16.101=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=cm y 55.1365.62.1192=-+=焊缝有效截面惯性矩4223134905.62.16.1005.411919121cm I x =⨯⨯+⨯⨯+⨯=翼缘上边缘产生最大拉应力，其值为22461/265/59.981013491065.61020mm N f mm N I My w t x t =<=⨯⨯⨯⨯==σ 腹板下边缘压应力最大，其值为22462/310/89.2001013491055.131020mm N f mm N I My w c x a =<=⨯⨯⨯⨯==σ 为简化计算，认为剪力由腹板焊缝承受，并沿焊缝均匀分布223/180/63.521019010100mm N f mm N A V w v w =<=⨯⨯==τ腹板下边缘正应力和剪应力都存在，验算该点折算应力222222/5.2912651.11.1/6.22063.5239.2003mmN f mm N w t a =⨯=<=⨯+=+=τσσ焊缝强度满足要求。
轻钢结构螺栓端板连接的实用设计方法
一、概述轻钢结构是一种轻型、高强度的建筑结构体系，其螺栓端板连接是轻钢结构中常见的连接方式之一。
合理的螺栓端板连接设计可以保证轻钢结构的稳定性和安全性。
本文将介绍轻钢结构螺栓端板连接的实用设计方法。
二、螺栓端板连接的基本原理1. 螺栓端板连接是通过螺栓将端板和轻钢构件连接在一起，实现结构的稳定性和承载能力。
2. 螺栓端板连接的设计必须考虑材料的选用、螺栓的规格、螺栓孔的尺寸、连接件的强度等因素。
三、螺栓端板连接设计的步骤1. 确定连接的受力情况，包括受力方向、受力大小和受力点的位置。
2. 选择合适的材料，包括螺栓、端板和连接件的材料，要求具有足够的强度和刚度。
3. 确定螺栓的规格，包括直径和长度，要满足连接的承载能力要求。
4. 设计螺栓孔的尺寸和布置方式，确保螺栓孔与螺栓的配合精度和连接的稳固性。
5. 计算连接件的强度和刚度，确保连接件能够承受连接的受力。
6. 绘制螺栓端板连接的详细图纸，包括连接件的尺寸和布置方式，以及螺栓孔的位置和尺寸。
四、螺栓端板连接设计的注意事项1. 考虑连接的可拆卸性，确定螺栓端板连接的拧紧方式和拆卸方式，以便于后期的维护和更换。
2. 防止连接件的松动和腐蚀，采取合适的防腐措施和加固措施。
3. 考虑连接的变形和温度影响，根据设计要求采取合适的补偿和控制措施。
五、结论轻钢结构螺栓端板连接的设计是轻钢结构设计中重要的一环，合理的设计可以确保轻钢结构的稳定性和安全性。
设计人员在进行螺栓端板连接设计时，需要充分考虑连接的受力情况、材料选用、螺栓规格、螺栓孔尺寸等因素，并严格按照设计要求绘制详细的连接图纸。
还需要注意设计中的可拆卸性、防松动和腐蚀、温度影响等因素，为轻钢结构螺栓端板连接的稳定性和安全性提供技术支持。
六、螺栓端板连接的实例分析为了更好地理解螺栓端板连接的设计方法，我们可以通过一个实际的案例来进行分析。
假设我们需要设计一个轻钢结构的屋顶连接，以支撑屋顶的重量并保证结构的稳定性。
钢结构的连接(螺栓)PPT
02
焊接过程中易产生热变 形，需进行焊后处理。
03
焊接过程中易产生焊接 缺陷，如气孔、夹渣、 未熔合等。
04
焊接过程中需要消耗大 量能源，且焊接设备成 本较高。
螺栓连接
01
02
03
04
通过螺栓和螺母将两个或多个 钢材连接在一起，操作简单，
安装方便。
螺栓连接可以拆卸，便于维修 和更换。
螺栓连接适用于承受静载和动 载的结构，承载能力较高。
优点
01
02
03
04
高强度
螺栓连接具有较高的承载能力 ，能够承受较大的拉力和压力
。
灵活性
螺栓连接适用于各种形状和尺 寸的钢结构，可以方便地连接
不同材料和厚度的构件。
易于安装
螺栓连接的安装过程相对简单 ，不需要焊接等复杂工艺，可
以快速装配和拆卸。
耐腐蚀
钢结构连接处使用螺栓连接可 以有效避免焊接区域的腐蚀问
06
螺栓连接的未来发展
新材料的应用
01
02
03
高强度钢材
随着材料科学的进步，高 强度钢材的研发和应用将 进一步提高螺栓连接的强 度和稳定性。
轻质材料
轻质材料的出现将降低结 构重量，提高螺栓连接的 效率，尤其在航空和汽车 领域具有广泛应用前景。
耐腐蚀材料
针对不同环境条件，研发 具有良好耐腐蚀性能的螺 栓材料，以提高结构的使 用寿命和安全性。
智能化连接技术
自动化装配
利用机器人和自动化设备 实现螺栓连接的快速、准 确装配，提高生产效率。
智能监测
通过传感器和智能化技术 对螺栓连接进行实时监测， 及时发现潜在问题，确保 结构安全。
预紧力控制
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
++
钢结构螺栓连接计算例题
290
225
190
155
100
10.9
280
230
175
150
125
80
8.8
M30
M27
M24
M22
M20
M16
螺 栓 公 称 直 径（mm）
螺栓的性能 等 级
一个高强螺栓设计预拉力P值（kN）
表3-10
4、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数
连接板接触面之间摩擦力的大小与摩擦系数有关，称为抗滑移系数，与表面处理方式有关。
图示连接受偏拉及剪力作用，由于没有支托板，剪力由螺栓本身承担即要承担拉力，同时要承担剪力，即螺栓受剪和拉。
或
对于螺栓受拉剪同时作用的承载能力，按实验结果可用相关关系计算：
或者，螺栓的破坏是拉和剪共同作用下的破坏。另外螺栓的对孔壁的挤压破坏同时可能出现。
解： （1）承托承受全部剪力
先计算单个螺栓所能承受的拉力设计值。
查p276附表8和p249附表1-3：Ae=245mm2，ftb=170N/mm2
V
e
4×100
50
50
1
5
180
M
N1
N2
N3
N5
N4
y1
y2
y3
y4
这时，螺栓群只承受剪力所产生的弯矩 M=Ve=250×0.14=35kNm。 这时应当按螺栓的抵抗弯矩绕最下边一排螺栓转动。设螺栓为M20,螺栓为5排2列，共10个。
在式中各个系数的含义：使螺栓中的拉应力接近于所用材料的屈服点（f0.2）,考虑材料不均匀系数0.9、超张拉系数0.9和剪应力（拧螺母时产生）引起的承载力降低系数1.2,按5kN的模数，予拉力计算列表
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
感谢观看
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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限制最大容许距离的目的： 防止构件凸曲现象；防止连接件的接触面不够
紧密，易腐蚀。
普通螺栓连接的工作性能
（1） 抗剪螺栓连接的受力和破坏 受力特征：
• 外力较小时，摩擦力传递外力； • 外力超过最大摩擦力后，构件开始滑移，螺杆接触构
普通螺栓连接：
1、抗剪螺栓连接 螺栓杆承受剪切、挤压作用（作用力垂直螺栓 杆）
2、抗拉螺栓连接 螺栓杆承受拉力作用（作用力平行螺栓杆）
3、承受剪拉的螺栓连接 螺栓杆承受剪切、挤压Leabharlann 拉力作用螺栓的排列和构造要求
• 排列方式 并列和错列
• 总的要求 排列应满足强度要求、构造要求和施工要求。
• 规范规定了螺栓排列的最小和最大容许间距。 端距、边距、中距要求见规范
N
b c
普通螺栓群受剪连接的计算
(1)螺栓群轴心受剪 (a)两钢板拼接
板受力示意图
当受力方向连接长度 l1 15d0 时，认为轴心力 由各螺栓平均分担。
螺栓数确定:
N
n
N
b m
in
当受力方向连接长度 l1 15d0 时，内力不易均 匀。考虑修正承载力
螺栓数:
n
N
N
b m
in
,
1.1 l1
六、螺栓连接 Bolted Connection
螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的 连接、固定、定位等.
螺栓的种类：普通螺栓和高强度螺栓两种。
普通螺栓
精制螺栓（A级和B级），5.6s和8.8s I 类孔， 0.18~0.25mm,传递剪力和
拉力性能好，但价格高。
粗制螺栓(C级），4.6s和4.8s II 类孔, 1.5~3.0mm,传递剪力性能
150 d0
0.7
• 在搭接或单面拼接板的接头中，考虑偏心传力 使螺栓产生附加弯矩，螺栓数量按计算值增加 10%。单角钢单面拼接时，螺栓数量按计算值 增加15%。
取整数进行排列。然后验算构件的净截面强度。
N f
An
并列构件的净截面强度验算：
被连接件：危险截面1-1 ，An A n1d0，t 受力为 N 盖板：危险截面3-3， An 2( A1 n3d0t1) ，受力为 N
1)抗剪承载力设计值（图a）
按螺栓抗剪
N
b v
nv
d 2
4
f
b v
2）承压承载力设计值（图b）
按孔壁承压
Ncb d
t
f
b c
单个抗剪螺栓的承载力
[
N
b m
in
]
min
[
N
b v
],
[
N
b c
]
（2） 拉力螺栓连接的受力和破坏
受力特点： 外力使被连接构件的接触面有脱开的趋 势，而使螺栓杆受拉。 破坏形式：螺栓杆拉断。
(N1Ty
N1Vy )2
Nb m in
普通螺栓群受拉连接的计算
（1）螺栓群轴心受力 假定螺栓平均受力
螺拴数确定：
n
N
N
b t
（2）螺栓群受弯矩作用
计算原理:
精确计算中和轴困难，近似假定在弯矩指向一
側的最下一排螺栓轴线上，并忽略压力提供的
矩。
螺栓拉力：
Ni
Myi yi2
验算：
N m a x
则
N1T
Ty1 yi2
验算：
N1T
Nb m in
(3)螺栓群在扭矩、剪力和轴力共同作用下的 计算
离螺栓群形心最远螺栓：
扭矩T作用下，N1Tx
Ty1
xi2
yi2
, N1Ty
Tx1 xi2 yi2
剪力V作用下，
N1Vy
V n
轴力N作用下，
验算：
N1Nx
N n
( N1Tx
N1Nx )2
错列构件的净截面强度验算：可能破坏的截面1-1， 2-2（折线截面）
被连接件：截面1-1， An A n1d0t ，受力为 N N 截面2-2， An t(2e4 (n2 1) e12 e22 n2d0 )，受力为
盖板：截面3-3，4-4（折线截面）净截面面积计算方 法同上。
(b)两角钢板拼接 将角钢截面展开, 计算方法同两钢板连接。
计算步骤： 计算单个螺栓的承载力确定螺栓数量螺
栓排列净截面强度验算
(2)螺栓群在扭矩作用下的计算
假定： （a）被连接构件绝对刚性，螺栓弹性； （b）各螺栓受力方向垂直该点与形心的连线，
且剪力的大小与连线距离的大小成正比。
最大剪力：
N1T
Tr1 xi2 yi2
当螺栓群狭长时， y1 3x1 时，可忽略 xi
Nmin N / n Ney1 / yi2 0 ，所有螺栓受拉(图b)
当 e yi2 /(ny1) 时，弯矩较大，
Nmin N / n Ney1 / yi2 0 ，连接下部受压
(图c)。
近似假定在最下一排螺栓轴线上，并忽略压力提 供的矩。（类似纯弯情况）
一个受拉螺栓的承载力设计值
N
b t
de2
4
ftb
*有效直径问题（查表解决） *附加力问题（0.8f和构造措施解决）
（3）受剪拉螺栓连接的受力和破坏
• 受力特点： 螺栓群承受剪力和拉力的联合作用。
• 破坏形式： ①、螺栓杆受剪兼受拉破坏 ②、孔壁承压破坏
(
NV NVb
)2
(
Nt Ntb
)2
1
NV
件的孔壁，螺杆受剪、弯和轴向力作用，而孔壁受挤 压。
• 试验证明 弹性阶段，两端螺栓受力大，中间螺栓受力小。塑性 阶段，螺栓受力趋于相等直到破坏。
受剪螺栓连接的破坏形式
(1)螺杆剪断；(2)孔壁压坏；(3)钢板端部剪 断；(4)钢板拉断 螺栓连接的计算仅考虑(1)和(2)(4)三种破坏形 式。
一个抗剪螺栓的承载力
差，传递拉力性能较好。
4.6s 4表示螺栓抗拉强度为400MPa，.6表示屈服强度 与抗拉强度之比 高强螺栓 —强度较高。8.8S和10.9S。1.5~2.0mm(摩擦型）
1.0~1.5mm承压型）
常用螺栓直径： 16，18，20，22，24 mm
螺栓连接的种类: 普通螺栓连接,高强螺栓连接
6-1、普通螺栓连接的构造和计算 Configuration &. Design of Ordinary Bolted Connection
My m a x yi2
N tb
（3）螺栓群受弯矩和轴力作用(图a) 偏心受拉
弯矩引起三角形应力分布，上部螺栓受拉，下部 受压。轴力由各螺栓平均分配。
螺栓的最大和最小受力
Nmax N / n Ney1 /
yi2 Ntb
， Nmin N / n Ney1 /
yi2
当 e yi2 /(ny1) 时，弯矩较小，