普通螺栓连接的构造与计算

每个普通螺栓的承压承载力：
式中:
nv——受剪面数 d ——螺杆直径
——同一方向承压构件较小总厚度； 、 ——螺栓抗剪、抗压强度设计值。
图4-22剪力螺栓
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（2）拉力螺栓 抗拉承载力：
式中: de ——螺纹处有效直径；
——抗拉强度设计值。
（3）同时承受剪力和杆轴方向拉力的螺栓
式中: Nv 、Nt ——每个普通螺栓 所承受的剪力、拉力；
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
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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，
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
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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。
图4-23 轴向受力作用的剪力螺栓
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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
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螺栓群中受力最大的螺栓在T、V、N作用下的合力为： 其中：
1）构件精度很高的结构，机械 结构； 高 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
低
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
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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 ；
受拉力最大的螺栓要求满足：
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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 。
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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。
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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： c)当螺栓并列布置时，
式中： f ——连接板材料设计强度； An ——节点板净截面积。
5、剪力螺栓受力情况
图4-21剪力螺栓受力情况
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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。
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
表3-5 普通螺栓的分类
类别
加工精度
抗剪 性能
成本
使用范围
精制 (A、B)
级
高，栓径与孔径之差 为 0.5 ～ 0.8mm ， I 类 孔
高
粗制 (C级)
较低，栓径与孔径之 差为1～1.5mm
较低
注：A级用于M24以下，B级用于M24以上。
6、螺栓破坏形式 （1）剪力螺栓
（2）拉力螺栓
a）螺栓剪断
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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
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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 ：