高强螺栓的计算与选

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五、其它相关知识
➢ 高强螺栓 1.高强螺栓的材料与普通螺栓不同。高强螺栓一 般用于永久连接。常用的有M16~M30。超大规格的 高强螺栓性能不稳定，应慎重使用。 2.建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高 强螺栓连接。 3.工厂出厂的高强螺栓并不分承压型还是摩擦型。 只是在设计方法上有区别。
高强螺栓的计算与选用
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目录
➢ 螺栓的分类 ➢ 螺栓的组成 ➢ 螺栓的计算 ➢ 构造要求 ➢ 其它相关知识
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一、螺栓的分类：
1、分类 (1).按性能等级可分为：8.8、9.8、 10.9、
12.9共4个性能等级 (2).按现场安装特点来分：扭剪型和大六角头
（扭剪型的只有10.9级） (3).按受力类型来分：摩擦型高强螺栓、承压
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二、螺栓的组成：
➢ 高强度螺栓在生产上全称叫高强度螺栓连接副， 一般不简称为高强螺栓。
➢ 大六角高强螺栓由一个大六角头螺栓、一个螺母、 两个垫圈组成。扭剪型高强螺栓有一个螺杆、一 个螺母、一个垫圈组成。
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二、螺栓的构造：
高强螺栓的材质：
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三、螺栓的计算
➢ 摩擦型高强螺栓计算： ✓ 抗剪连接中（承受垂直于螺栓杆轴方向的内力），一
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三、螺栓的计算
2.说明：
✓承压型高强螺栓在受剪时，应取以上两式中
较小值。
✓在同时受剪和杆轴方向的拉力时应符合以下
要求。
且
Nv Nvb
2
Nt Ntb
2
1
Nv
N
b c
1.2
✓在受剪或同时受剪和杆轴方向的拉力时，承 载力设计值不大于摩擦型高强螺栓的1.3倍。
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四、构造要求
➢ 每个杆件接头的一端高强螺栓不宜少于2个。 ➢ 高强螺栓应采用钻孔。
螺栓直径（mm） 12 16 20 22 24 27 30 螺栓孔径(mm) 13.5 17.5 22 24 26 30 33
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四、构造要求
➢高强螺栓连接处的操作空间。
扳手类型
手动定矩扳手 扭剪型电动扳手 大六角电动扳手
最小尺寸（mm）
a
b
45 140+c
65 530+c
60
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四、构造要求
➢高强螺栓的孔距及边距应符合下表要求。
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四、构造要求
➢高强螺栓长度的计算： L=L’+ΔL
螺栓直径（mm） 12 16 20 22 24 27 30
大六角高强螺栓 25 30 35 40 45 50 55
扭剪型高强度螺栓
25 30 35 40
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五、其它相关知识
➢ 普通螺栓 1. 普通螺栓分A、B、C三种。前两种是精制螺栓， 较少用。一般说的普通螺栓，均指C级普通螺栓。 2. 在一些临时连接及需拆卸的连接中，常用到C 级普通螺栓。建筑结构常用的普通螺栓有M16、 M20、M24。某些机械工业粗制螺栓直径可能比较 大，用途特殊。
5、高强螺栓的选用
考虑到在强震反复作用下，连接摩擦面可能会失效，这时 候的抗剪承载力还是要取决于螺栓抗剪能力和板件承压能 力，因此抗震规范规定了高强度螺栓极限受剪的承载力计 算公式。尽管承压型在设计数值上占有优势，但由于其属 于剪压破坏型式，螺栓孔为类似普通螺栓的孔隙型螺栓孔， 在承受荷载作用时的变形远大于摩擦型，所以高强度螺栓 承压型主要用于非抗震构件连接、非承受动荷载构件连接、 非反复作用构件连接。
Nt N nMxV i2 •eyi2y12V n2hNb （当yi/x1＞3时）
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三、螺栓的计算
➢承压型高强螺栓的计算：
螺栓群的计算模式和摩擦型的相同，但单个螺栓的承载 力不同。
1.单个螺栓承载力： 受剪承载力设计值：
Nvb
nv
•d2
4
•
fvb
承压承载力设计值： Ncbd• t•fcb
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的1/100标记代号中“•”和点后数字部分的含义
表示屈强比为0.8，即公称屈服点或公称屈服强度
与公称抗拉强度之比。如8.8级产品的屈服点为
640 N/mm2
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一、螺栓的分类：
3、使用范围： ➢ 摩擦型：几乎适用于所有的连接 ➢ 承压型：不得适用于以下各种构件的连接
✓直接承受动力荷载的构件连接 ✓承受反复荷载的构件连接 ✓冷弯薄壁型钢连接
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一、螺栓的分类：
4、各类型下极限状态原则： ➢ 摩擦型：在荷载设计值下，连接件之间产
生相对滑移，作为其承载能力的极限状态。 ➢ 承压型连接：在荷载设计值下，螺栓或连
接件达到最大承载能力，作为其承载能力 极限状态；在荷载标准值下，连接件长生 相对滑移，作为其正常的使用极限状态。
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一、螺栓的分类：
个高强螺栓受剪承载力应按下式计算：
Nvb k•nf •u•P
k:系数，普通钢结构取0.9，冷弯薄壁型钢区0.8 n:摩擦面数量 u：摩擦面抗滑移系数 P:高强螺栓预拉力
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三、螺栓的计算
✓延杆轴方向受拉时一个高强螺栓的受拉承载力 按以下计算：
Ntb 0.8•P
高强螺栓预拉力
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三、螺栓的计算
N v b0 .9 u (n P 1 .2 5 N t) i
以上两个条件共同满足
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三、螺栓的计算
✓弯剪作用二
V Nv n
Nm
M • y1 m yi2
Nsmax Nv2Nm 2Nvb
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三、螺栓的计算
✓在弯轴剪作用下
N t N nM xV i2 •e yi2 y1 2 V nM xV i2 •e yi2 x1 2N b
型高强螺栓
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一、螺栓的分类：
2、标识
10.9s大六角头高 强螺栓
10.9s扭剪型高强 螺栓
需在头部顶面用凸字或凹字标志，或在头部侧面
用凹字标志。包括性能等级、厂标。碳钢：强度
等级标记代号由“•”隔开的两部分数字组成。标
记代号中“•”前数字部分的含义表示公称抗拉强
度.如8.8级的“8”表示公称抗拉强度800N/MM2
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五、其它相关知识
4.摩擦型高强螺栓并不能充分发挥螺栓的潜能。在实际应用 中，对十分重要的结构或承受动力荷载的结构，尤其是荷 载引起反向应力时，应该用摩擦型高强螺拴，此时可把未 发挥的螺栓潜能作为安全储备。除此以外的地方应采用承 压型高强螺栓连接以降低造价。
✓高强螺栓在铰接状态下的计算： 1.典型的连接：
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三、螺栓的计算
2.铰接节点螺栓群的计算：
Nv
பைடு நூலகம்
V n
Nm
M • y1 m yi2
Nsmax Nv2Nm 2Nvb
梁梁铰接 h
梁柱铰接 13
三、螺栓的计算
3.刚接节点螺栓群的计算： ✓ 弯剪作用一
弯矩作用下的拉力：
Nm
M • y1 m yi2
剪力作用下所承受的剪力：