钢结构螺栓连接实例(2011)
《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》(jgj 82-2011)
《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（jgj 82-2011）如您所指定，我将会按照深度和广度的要求对《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（jgj 82-2011）进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章。
一、引言钢结构是现代建筑中广泛应用的建筑材料之一，而高强度螺栓连接则是构成钢结构的关键组成部分。
严格遵循《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（jgj 82-2011）对于确保钢结构的安全和可靠性至关重要。
二、规程概述《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（jgj 82-2011）是对于钢结构高强度螺栓连接的设计、施工和验收过程进行统一规范的文件。
该规程通过对螺栓连接设计原则、材料要求、施工工艺、验收标准等方面进行详细规定，旨在保障高强度螺栓连接的质量和安全性。
三、螺栓连接的设计1. 设计原则在《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（jgj 82-2011）中，对螺栓连接的设计原则有详细规定，包括承载力计算、受剪承载力验证、螺栓轴向受力计算等方面。
在实际设计中，必须充分理解规程中的设计原则，确保螺栓连接符合安全可靠的要求。
2. 材料要求规程中对螺栓、螺母、垫片等材料的性能要求进行了具体规定，包括材料的抗拉强度、硬度、表面处理要求等。
设计者在选择和采购材料时，必须严格按照规程的要求进行，以确保材料的质量满足设计要求。
四、螺栓连接的施工1. 施工工艺规程中对螺栓连接的预紧、紧固、控制扭矩等施工工艺进行了详细的规定，确保了螺栓连接在施工过程中的可靠性和安全性。
施工人员必须熟悉规程中的施工工艺，严格按照规程要求进行螺栓连接的施工。
2. 质量控制规程中还对螺栓连接施工过程中的质量控制进行了规定，包括对螺栓预紧力的控制、紧固力的检测、螺栓轴向力的测量等。
这些质量控制措施对于确保螺栓连接的可靠性至关重要，施工单位必须严格按照规程要求进行质量控制。
五、螺栓连接的验收1. 验收标准规程中对螺栓连接的验收标准进行了详细规定，包括对螺栓预紧力、紧固力、螺栓轴向力的验收标准等。
钢结构连接计算书(螺栓)
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 = 22.000 mm；n v──受剪面数目，取 n v = 2.000；f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b=125.000 N/mm2；计算得：N v b = 2.000×3.1415×22.0002×125.000/4=95033.178 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 = 22.000 mm；∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t=12.000 mm；f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b=250.000 N/mm2；计算得：N c b = 22.000×12.000×250.000=66000.000 N；故: 普通螺栓的承载力设计值取 66000.000 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= 21.000 mm；f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b=215.000 N/mm2；计算得：N t b = 3.1415×21.0002×215.000 / 4 = 74467.527 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= 23.000 kN =23.000×103 N；N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= 35.000 kN =35.000×103 N；[(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[(23.000×103/95033.178)2+(35.000×103/74467.527)2]1/2= 0.529 ≤ 1；N v = 23000.000 N ≤ N c b = 66000.000 N；所以，普通螺栓承载力验算满足要求！。
钢结构螺栓连接实例(2011)ppt课件
单个抗剪螺栓的承载力
[ N ] m [ N in ], [ N ]
b mi n b v 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。 一个受拉螺栓的承载力设计值
N
b t
de
4
2
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）
(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：
N f An
并列构件的净截面强度验算： A A n d t N 被连接件：危险截面1-1 ， ，受力为 n 1 0 2 ( A n d t )，受力为 N 盖板：危险截面3-3， A n 1 3 0 1
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， A A n d t ，受力为 N n 1 0 2 2 t ( 2 e ( n 1 ) e e n d ) 截面2-2， A ，受力为 N n 4 2 1 2 2 0 盖板：截面3-3，4-4（折线截面）净截面面积计算方 法同上。
（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
( N N V 2 t 2 ) ( ) 1 b b N N V t
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。
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）。
钢结构螺栓连接计算例题课件
螺栓的性能 等 级
螺 栓 公 称 直 径（mm）
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8
80
125
150
175
230
280
10.9
100
155
190
225
290
355
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。
解: 思路: 先假定力矩对于螺栓群形心旋转，判断最上面一排螺栓是否受压，如果出现受压，表明假定有错。
N
5×100
50
50
1
6
M
N1M
N6M
N1N
N6N
则: 6号螺栓受力
1号螺栓受力
螺栓群受力 N+Ne
可以计算1号螺栓
200
250
e
450
320
N=450-200 =250kN
e4
e4
6e1
e2
2
2
1
1
N
N
+ + + + + + + +
+ + +
+ + + + + + + +
+ + +
e4
e4
6e1
N
N
螺栓数可以≥6.7即可, 所以取7个
螺栓布置如图所示。
净截面强度
在1-1断面:
钢结构螺栓连接PPT课件
基于当前的技术现状和市场趋势，提出了钢结构螺栓连接未来可能的 发展方向和挑战。
展望
新材料与新工艺的应用
探讨了新型材料如高强度轻质 材料、耐腐蚀材料在螺栓连接 中的潜在应用，以及激光焊接 、摩擦焊接等新工艺与螺栓连 接的结合使用。
智能化与自动化技术的应 用
分析了人工智能、机器学习等 技术在螺栓连接质量检测、施 工监控等方面的应用前景，以 及自动化设备在提高螺栓连接 效率和质量方面的作用。
钢结构螺栓连接ppt课件
• 引言 • 钢结构螺栓连接的基本知识 • 钢结构螺栓连接的设计与计算 • 钢结构螺栓连接的施工工艺 • 钢结构螺栓连接的实例分析 • 总结与展望
01
引言
主题简介
钢结构螺栓连接
01
介绍钢结构螺栓连接的基本概念、应用场景和重要性。
螺栓连接分类
02
根据不同的分类标准，如连接方式、材料等，对螺栓连接进行
分类。
螺栓连接与焊接、铆接的比较
03
比较钢结构螺栓连接、焊接和铆接的优缺点，说明螺栓连接在
钢结构中的适用性。
目的和意义
提高钢结构可靠性
通过螺栓连接，可以提高钢结构的可 靠性和稳定性，减少因焊接、铆接等 连接方式带来的潜在问题。
降低维护成本
促进钢结构行业的发展
随着钢结构在建筑、桥梁、船舶等领 域的应用越来越广泛，提高螺栓连接 的技术水平，有利于推动钢结构行业 的发展。
螺栓连接的强度计算应根据受力分析结果和螺栓材料的 机械性能进行。
强度计算应考虑各种可能的载荷和应力组合，以及各种 可能的工况和环境条件。
强度计算应采用合适的计算公式和方法，如安全系数法 和极限状态法等。
强度计算应考虑螺栓连接的疲劳性能和耐久性要求，以 确保螺栓连接在使用寿命内的安全性。
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。
结构设计原理：螺栓连接计算案例
《结构设计原理》课件104、螺栓连接计算案例
如下图中所示，两脚钢拼接采用普通螺栓连接，角钢截面为 。
轴心拉力N=72kN，拼接角钢采用与构件相同的截面。
材料用Q235钢。
螺栓
直径d=20mm，孔径 。
试对该连接
进行设计。
575⨯∠mm 5.210=d
螺栓连接计算（尺寸单位：mm）
解：（1）螺栓连接计算
单只螺栓的抗剪容许承载力
[][]
()N 2513380204114122=⨯⨯⨯==πσπb v v b v d n N 单只螺栓的承压容许承载力 [][]N 17000170520=⨯⨯==∑b c b c
t d N σ构件一侧所需螺栓数量
[]2.417000
72000min ===b N N n
每侧采用5只螺栓，在角钢两肢上交错排列。
2mm 7.736=A （2）构件强度验算将角钢展开，角钢的截面面积：
I-I截面的净截面面积为：
2
'mm 2.62955.2117.736=⨯⨯-=n A
II-II截面的净截面面积为： ()[]222''mm 7.55455.212854012302=⨯⨯-+-+⨯=n A 因此取II-II截面为破坏截面，取2
mm 7.554=n A []MPa 140MPa 9.1297
.55472000=<===σσn A N ，满足要求。
钢结构螺栓连接【共34张PPT】
A、B级精制螺栓是由毛坯在车床上经过切削加工精制而成。表
面光滑，尺寸准确，螺杆直径与螺栓孔径相同，但螺杆直径仅允许 负公差，螺栓孔直径仅允许正公差，对成孔质量要求高。由于有较 高的精度，因而受剪性能好。但制作和安装复杂，价格较高，已很 少在钢结构中采用。
普通螺栓连接的连接件包括螺栓杆、螺母和垫圈。普通螺栓用普通碳 素结构钢或低合金结构钢制成；分粗制螺栓和精制螺栓两种。
3、高强度螺栓连接 高强度螺栓连接件亦由螺栓杆、螺母和垫圈组成。由强度 较高的钢（如20锰钛硼、40硼、45号钢）经过热处理制成。高强度
螺栓连接用特殊扳手拧紧高强度螺栓，对其施加规定的预拉力。高强度 螺栓抗剪连接按其传力方式分为摩擦型和剪压型（或称承压型）两类。
高强度螺栓分大六角头型和扭剪型两种。安装时通过特别 的板手，以较大的扭矩上紧螺帽，使螺杆产生很大的预拉力。 高强螺栓的预拉力把被连接的部件夹紧，使部件的接触面间产 生很大的摩擦力，外力通过摩擦力来传递。这种连接称为高强 度螺栓摩擦型连接。它的优点是施工方便，对构件的削弱较小， 可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，韧性和塑性好，包含了普 通螺栓和铆钉连接的各自优点，目前已成为代替铆接的优良连 接形式。另外，高强度螺钉也可同普通螺栓一样，允许接触面 滑移，依靠螺栓杆和螺栓孔之间的承压来传力。这种连接称为 高强度螺栓承压型连接。
（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Байду номын сангаас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。
四、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。
钢结构工程高强度螺栓的连接及其分类
钢结构工程高强度螺栓的连接及其分类1．高强度螺栓连接机理及其特点高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式，具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、施工简便、可拆换等优点，被广泛地应用在建筑钢结构、桥梁钢结构、塔桅钢结构等的工地连接中，成为钢结构现场安装的主要手段之一。
在我国钢结构受剪连接接头中使用的螺栓连接一般分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
选用普通螺栓或选用高强度螺栓（8.8级以上）作为连接紧固件，但不施加紧固轴力，当受外力时接头连接板即产生滑动，外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递［图4-1（a）］，该连接称普通螺栓连接；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，将被连接的连接板夹紧产生摩擦效应，当受外力作用时，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［图4-1（b）］，该连接被称为通常意义上的高强度螺栓摩擦型连接。
图4-1 普通螺栓连接和高强度螺栓连接工作机理示意2．高强度螺栓连接分类高强度螺栓连接接头按受力状态大致区分为：主要传递垂直于螺栓轴方向剪力的受剪连接接头［图4-2（a）］，和主要传递沿螺栓轴方向拉力的受拉连接接头［图4-2（b）］。
两者传递力方向不同，但在利用拧紧高强度螺栓所得紧固轴力方面是相同的。
图4-2 高强度螺栓连接接头示意高强度螺栓受剪连接接头是最常见的连接形式，图4-3为高强度螺栓受剪连接接头荷载-变形曲线，其中竖坐标为施加在接头上的剪切荷载，横坐标为接头沿受力方向的变形，通常为接头连接板之间的相对位移。
图4-3 高强度螺栓受剪连接接头典型荷载-变形曲线从图4-3所示的曲线上可以把连接过程分为三个节点四个阶段：（1）阶段（一）为静摩擦抗滑移阶段，即摩擦型连接阶段。
在此阶段外力全部靠连接板层之间接触面间的摩擦力来传递，螺栓在连接中只担当一个角色，即靠本身的紧固轴力给连接板之间施加接触压力，从而使接触面产生摩擦力。
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
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。
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
++
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且
NV N / 1.2
b c
高强螺栓群受剪连接的计算
(1)螺栓群轴心受剪
螺栓数确定: 净截面强度验算:
N n b N min
n1 N (1 0.5 ) f n An
摩擦型
承压型
N f An
(2)螺栓群偏心受剪
(N N ) (N N ) N
T 1x N 2 1x T 1y V 2 1y
b v b c
（2）承压型连接高强螺栓受拉 单个抗拉螺栓承载力设计值
N tb
d e 2
4
f t b (在杆轴方向受拉时)
（3）承压型连接高强螺栓受剪拉 • 有支托承受剪力，仅拉力由螺栓群承受。 • 无支托承受剪力，螺栓承受剪力和拉力。
NV 2 Nt 2 ( b ) ( b ) 1 NV Nt
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 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。
当受力方向连接长度 l1 15d 0 时，认为轴心力 由各螺栓平均分担。
N 螺栓数确定: n b N min
当受力方向连接长度 l1 15d 0 时，内力不易均 匀。考虑修正承载力 螺栓数:
N n b N min
l1 1.1 0.7 , 150 d 0
• 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。
当 e yi2 /(ny1 ) 时，弯矩较小，
N min N / n Ney1 / yi2 0
，所有螺栓受拉(图b)
当
e yi2 /(ny1 )
时，弯矩较大，
N min 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）
2、高强螺栓连接分类： （1）摩擦型高强螺栓连接 （2）承压型高强螺栓连接 用于受剪、受拉以及剪拉联合作用。
3、高强螺栓连接的性能 • （一）、摩擦型高强螺栓连接的工作性能 （1）摩擦型连接高强螺栓受剪 只依靠被连接件之间的摩擦阻力传递剪力，并 以剪力等于摩擦力为承载力的极限状态。 单个抗剪螺栓承载力设计值
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、挤压和拉力作用
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 限制最小容许距离的目的： 减小板件的应力集中；防止钢板端部剪断；防 止钢板面积削弱过多；为方便施工需要。
N1Ty
Tx1 xi2 yi2
剪力V作用下，
N
轴力N作用下，
V 1y
V n
验算：
N N n
N 1x
V b ( N1Tx N1N ) 2 ( N1Ty N1 y ) 2 N min x
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：
(3)螺栓群偏心受拉
N max N / n Ney1 / yi2 N tb
N min N / n Ney1 / yi2
高强螺栓群受剪拉连接的计算
承压型
(
NV 2 Nt ) ( b )2 1 b NV Nt
且
NV N cb / 1.2
摩擦型
N v N 0.9n f (nP 1.25 N t )
b c
单个抗剪螺栓的承载力
[N
b min
] min [ N ], [ N ]
b v 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。 一个受拉螺栓的承载力设计值
N
b t
d e
4
2
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 2 Nt ) ( b )2 1 b NV Nt
NV 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
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。
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。 普通螺栓 粗制螺栓(C级），4.6s和4.8s II 类孔, 1.5~3.0mm,传递剪力性能 差，传递拉力性能较好。
N max Ney1 / yi 2 N tb
普通螺栓群受剪力和拉力联合作用
（1）有支托承受剪力，仅拉力由螺栓群承受。 按受拉螺栓连接计算。支托用角焊缝连接。 ，
f
he lw
V
f fw
1.25 ~ 1.35
（2）无支托承受剪力，螺栓承受剪力和拉力。
验算公式：
N f An
并列构件的净截面强度验算： A t 被连接件：危险截面1-1 ， n A n1d 0，受力为 N 盖板：危险截面3-3， An 2( A1 n3d 0t1 ) ，受力为 N
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 n1d 0t ，受力为 N ) 截面2-2， An t (2e4 (n2 1) e12 e22 n2 d 0 ，受力为 N 盖板：截面3-3，4-4（折线截面）净截面面积计算方 法同上。
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
1)抗剪承载力设计值（图a） 按螺栓抗剪
N nv
b v
d
4
2
f vb
2）承压承载力设计值（图b）
按孔壁承压
b c
N dt f
N 0.9n f P
b V
净截面强度验算: (1 0.5 n1 ) N f n An
（2）摩擦型连接高强螺栓受拉 板件间保留一定的压紧力，整个板面始终处于 紧密接触状态。规范规定： 单个抗拉螺栓承载力设计值
N 0.8 P
b t
（3）摩擦型连接高强螺栓受剪拉
N v N vb 0.9n f ( P 1.25 N t ) N t 0.8 P
Tr1 N xi2 yi2
T 1
当螺栓群狭长时， y1 3x1 则
Ty1 N yi2
T 1
时，可忽略
xi
验算：
N N
T 1
b min
(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：
Ty1 扭矩T作用下，N xi2 yi2
T 1x
,
N n b Nt
（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：
Myi Ni yi2
验算：
N max
Mymax N tb yi2
（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 ，N N / n Ney / y 2 N max N / n Ney1 / yi2 N tb min 1 i
或
Nv Nt b 1 b Nv Nt
•（二）、承压型高强螺栓连接的工作性能 类似普通螺栓连接受力特性。 （1）承压型连接高强螺栓受剪 单个抗剪螺栓承载力设计值
N nv
b v
d 2
4
f
b v
N dt f
b c
d e b N nv fv 4
2 b v
b c
[N
b min
] min [ N ], [ N ]
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
(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