普通螺栓连接的构造与计算
普通螺栓连接的计算最新实用版
b et
2 eb
t
n
N Ntb
③偏心拉力作用时
An——构件或连接板的净截面面积
(1)受剪螺栓的五种破坏形式
后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。
An——构件或连接板的净截面面积
栓杆被拉断，其部位多在被螺纹削弱的截面处。
前三种计算(设计)满足。
An——构件或连接板的净截面面积
① 单个受拉螺栓的承载力设计值
An——构件或连接板的净截面面积
前三种计算(设计)满足。
An——构件或连接板的净截面面积
① 单个受拉螺栓的承载力设计值
前三种计算(设计)满足。 An——构件或连接板的净截面面积
构件净截面
①单个受剪螺栓承载力设计值
An b n1d0 t
N1max
Fe' y1' myI ' 2
N
b t
③螺栓群受弯矩作用时
N1max
Fe' y1' myI ' 2
N
b t
二 普通螺栓连接的计算 1．受剪普通螺栓连接 (1)受剪螺栓的五种破坏形式 ①栓杆剪断 ②孔壁挤压坏 ③钢板拉断 ④端部钢板剪断 ⑤栓杆受弯破坏
后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度 不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。
前三种计算(设计)满足。
(2)、计算方法： ①单个受剪螺栓承载力设计值
N Ney 后两种构造满足:选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不1'会产生。
N 0 栓杆被拉断，其部位多在被螺纹削弱的截面处。
1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱin
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
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。
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
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。
3.7 普通螺栓连接的性能和计算
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
15
如果与螺栓直接相连的翼缘板的刚度不是很大，螺栓就会受 到撬开作用使拉力增加为：Nt=N+Q ，式中Q 到撬开作用使拉力增加为：Nt=N+Q ，式中Q称为撬力。撬力 的大小与翼缘板厚度、螺杆直径、螺栓位置、连接总厚度等 因素有关，准确求值非常困难。通过加劲肋增加连接刚度， 可大幅度降低撬动变形，减小撬力，增加抗拉承载能力。 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 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， 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： N tb = Ae f t b =
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
17
螺栓群承受偏心拉力
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
18
在弯矩M作用下，连接中右侧构件有顺M 在弯矩M作用下，连接中右侧构件有顺M方向旋转的趋势。当 弯矩M较小时，构件绕螺栓群的水平形心轴x 弯矩M较小时，构件绕螺栓群的水平形心轴x旋转，假定在弯 矩M作用下，螺栓受力大小与其到旋转轴的距离成正比，则：
图3-5-6 螺栓群长度方向的内力分布
钢结构/ 钢结构/ 第3章 钢结构的连接 /$3.7 普通螺栓连接的性能和计算
5
因此，如果希望设计计算时尽可能地简便易行，则可考虑将 螺栓的抗剪承载力设计值折减降低、仍按平均值计算。根据 试验结果，此折减系数可归纳为： 当l1≤15d0时，β=1.0 时，β=1.0 当15d0<l1≤60d0时，
普通螺栓的连接
3、受剪连接的工作性能
• 螺栓连接试件作抗剪试验，可得出试件上a、
b两点之间的相对位移δ与作用力N的关系曲 线。该曲线给出了试件由零载一直加载至连 接破坏的全过程，经历了以下四个阶段：
（1）摩擦传力的弹性阶段 在施加荷载 之初，荷载较小，荷载靠构件间接触面的摩 擦力传递，螺栓杆与孔壁之间的间隙保持不 变，连接工作处于弹性阶段，在N-δ图上呈 现出0，1斜直线段。但由于板件间摩擦力的 大小取决于拧紧螺帽时在螺杆中的初始拉力， 一般说来，普通螺栓的初拉力很小，故此阶 段很短。
（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。
（4）沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板（法兰 板），应适当加强其刚度（如加设加劲肋），以减少 撬力对螺栓抗拉承载力的不利影响。
二、受力性能与计算
（2）滑移阶段 当荷载增大，连接中的剪力达到构件 间摩擦力的最大值，板件间产生相对滑移，其最大 滑移量为螺栓杆与孔壁之间的间隙，直至螺栓与孔 壁接触，相应于N-δ曲线上的1，2水平段。
（3）栓杆传力的弹性阶段 荷载继续增加，连接所承 受的外力主要靠栓杆与孔壁接触传递。栓杆除主要 受剪力外，还有弯矩和轴向拉力，而孔壁则受到挤 压。由于栓杆的伸长受到螺帽的约束，增大了板件 间的压紧力，使板件间的摩擦力也随之增大，所以 N-δ曲线呈上升状态。达到“3”点时，曲线开始明显 弯曲，表明螺栓或连接板达到弹性极限，此阶段结 束。
（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。
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精制 (A、B) 级
高，栓径与孔径之差 为 0.5 ～ 0.8mm ， I 类 孔
高
高
粗制 (C级)
较低，栓径与孔径之 差为1～1.5mm
较低
低
注：A级用于M24以下，B级用于M24以上。
2、螺栓的排列和构造要求 （1）受力要求： a）端距限制——防止孔端钢板剪断，≥2d0 ； b）螺孔中距限制
（2）构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中 矩最大值； （3）施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具 有不同要求）。
3、螺栓排列方式
图4-20螺栓排列方式
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，拉力螺栓靠螺栓受拉，有时普通螺栓同 时受剪、受拉。 5、剪力螺栓受力情况
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，螺杆开 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；当外力继续增大，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。
每个普通螺栓的承压承载力：
式中:
nv——受剪面数
——同一方向承压构件较小总厚度；
d ——螺杆直径
图4-22剪力螺栓
、 ——螺栓抗剪、抗压强度设计值。
（2）拉力螺栓 抗拉承载力：
式中: d ——螺纹处有效直径； e ——抗拉强度设计值。 式中: N 、N ——每个普通螺栓 v t 所承受的剪力、拉力；
第五节
普通螺栓连接的构造与计算
一、普通螺栓连接的构造 1、分类
类 别 加 工 精 度
表3-5 普通螺栓的分类
抗 剪 性 能 成本 使 用 范 围 1 ）构件精度很高的结构，机械 结构； 2 ）连接点仅用一个螺栓或有模 具套钻的多个螺栓连接的可调 节杆件（柔性杆） 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
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：
式中： ——各螺栓到受压排螺栓处的距离； e—— 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）
及
式中：n ——螺栓数； V ——剪力； Ntmax 计算同上述 Nmax 。
其中：
若仅有T，则相当于剪力螺栓群受扭。 如果 x1>3y1 ，则可假定 y=0 ；反之，如果y1>3x1，则可假定 x=0 。 （3）拉力螺栓群计算（螺栓群受拉、弯，剪力用抗剪块或支托 抵抗）
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
图4-25 拉力螺栓群计算
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：
6、螺栓破坏形式
（1）剪力螺栓
a）螺栓剪断 b）钢板孔壁挤压破坏
（2）拉力螺栓 一般表现为拉断。
c）钢板由于螺孔削弱而净截面拉断 d）钢板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪坏 e）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
二、普通螺栓连接的计算 1．螺栓的承载力 （1）剪力螺栓
每个普通螺栓的抗剪承载力 ：
图4-23 轴向受力作用的剪力螺栓
当螺栓错列布置时，构件有可能沿I－I或II－II截面破坏。 II－II截面的净截面积可近似地取为
取I－I、II－II净截面的较小者来验算钢板净截面强度。 （2）剪力螺栓群在扭矩、剪力和轴力共同作用下的计算
图4-24 螺栓群在T、V和N共同作用下的计算
螺栓群中受力最大的螺栓在T、V、N作用下的合力为：
（3）同时承受剪力和杆轴方向拉力的螺栓
2. 螺栓群的计算
——每个普通螺栓 抗剪、抗拉和承压 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 （抗剪）
—— 一个螺栓抗剪承载力设计值。
பைடு நூலகம்
为折减系数，与构件节点一端沿受力方向连接长度l1有关，当 时， ；当 时， ；当 时， 。 b)净截面强度验算： 式中： f ——连接板材料设计强度； An ——节点板净截面积。 c)当螺栓并列布置时，