钢结构的连接(螺栓)

精选
5
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
普通螺栓连接按其受力方式分类：
抗剪螺栓 抗拉螺栓 同时抗剪抗拉螺栓
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
3.7.1.1抗剪连接工作性能
抗剪螺栓连接的受力性能：静摩擦力阶段、相对滑移阶段、螺杆与 孔壁挤压传力的弹塑性阶段、破坏阶段。
精选
6
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1.2螺栓群的计算
3）. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算
❖ 在扭矩作用下，螺栓1受力：
N
T 1x
N
T 1
y1 r1
N
T 1y
N
T 1
x1 r1
❖ 在剪力V和轴心力N作用下，螺栓均匀受力：
N1Vy V n
N1Nx N n
❖ 则螺栓1承受的最大剪力N1应满足：
➢螺栓常见的规格有M12、M16、M20、M24、M30
精选
2
3.6螺栓的构造
3.6.2 螺栓的排列
排列原则：简单 统一 整齐 紧凑 排列方式： 并列（简单整齐，连接板尺寸小， 构件截面削弱较大） 错列（可减小螺栓孔对截面削弱，但排列较复杂，且连接
构件尺寸较大 ）
排列因素：
受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时，栓
单个螺栓的承压承载力设计值为：
N c b dtf c b 2 1 0 3 0 6 01 N 5 6 0 . 0 k 1 0 N 0
则单个螺栓的抗剪承载力设计值取两者的较小值：
N 单v b 个 螺n 栓v的 d 4 承2 压fv 承b 载2 力 设3 .计1 值4 为2 4 ：2 0 1 4 80 7 N 9 8 .9 2 7 k 2 0 N
N c b dtf c b 2 1 0 3 2 7 03 N 5 7 2 . 2 k 3 0 N 0
则单个螺栓的抗剪承载力设计值取两者的较小值：
2）.扭矩作用下螺栓群的抗剪计算
基本假定： ① 被连接构件是绝对刚性的，
而螺栓则是弹性的； ② 各螺栓绕螺栓群形心o旋转，
其受力大小与其至螺栓群形心o 的距离r成正比，力的方向与其 至螺栓群形心的连线相垂直。
图7-72 螺栓群受扭矩计算
精选
10
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
精选
16
例题2 试验算图所示C级普通螺栓连接。荷载设计值 F=100kN，螺栓M20，连接板件的钢材都为Q235—B。
解：1.单个螺栓的抗剪承载力： 单个螺栓的承剪承载力设计值为：
N v b n v d 4 2fv b 1 3 .14 2 4 精2 选 0 1 4 40 3 N 9 4 .9 6 3 k 16 70 N
n
6T
mN T p( n 1)
n
或先近似取n,然后再用上式求n.
6T
n
mN T p
精选
13
例题1 两块钢板截面尺寸见图，采双盖板和普通螺栓拼接， C级螺栓M20，孔径d0=21.5mm，钢材为Q235—B，承受 轴心拉力设计值N=650kN。试设计此连接。
精选
14
解：1.确定拼接盖板截面尺寸 根据拼接盖板与被连接钢板等强原则， 即拼接盖板截面面积不小于与被连接钢板截面面积，拼接盖板截面 尺寸选为8×360（mm×mm），钢材也为Q235—B。 2.单个普通螺栓的抗剪承载力设计值 单个螺栓的承剪承载力设计值为：
3.7.1.2螺栓群的计算
2）. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算
❖平衡条件： TN 1 T r 1N 2 T r 2 N n T r n
❖根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比条件：
❖得：
N1T N2T NnT
r1
r2
rn
N 1 TTrri1 2
Tr1 xi2
yi2N m bin
精选
11
第3章 钢结构的连接
3.1钢结构的连接方法和特点 3.2焊缝和焊接连接的形式 3.3对接焊缝的构造和计算 3.4角焊缝的构造和计算 3.4焊接应力和焊接变形 3.6 螺栓连接的排列与构造 3.7 普通螺栓连接的工作性能和强度计算 3.8 高强度螺栓连接的工作性能和强度计算
精选
1
3.6螺栓的构造
3.6.1 螺栓的规格
N 1(N 1 N x N 1 T x)2 (N 1 V y N 1 T y)2 N m b in
❖ 在螺栓群为一狭长布置时，当ymax＞3xmax时，为计算方便，
上式可近似为
N1Tx2 NV2y Nm b in
精选
12
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
4）. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算,常需先假定螺 栓数目及布置，而后进行验算。 设螺栓列数为m，每列螺栓有n个，螺栓据为p，等 间距布置，端距为p/2，每个螺栓的截面积为A,为 此一确定螺栓数目的近似公式
Nm b inNcb7.32kN
l1=160mm≤15d0=322.5mm，则连接一侧所需要螺栓数目为：
n N 6508.9
Nb min
73.2
，取n=9。
精选
15
3.螺栓布置 采用并列布置，按螺栓布置的要求，确定螺栓的中距、 边距和端距，如图所示，均满足构造要求。由图可知盖板的长度为 520mm。 连接件的净截面验算都满足要求，此处略。
精选
8
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
3.7.1.2 螺栓群的计算
1）.轴心力作用下螺栓群抗剪连接计算
ຫໍສະໝຸດ Baidu
❖ 螺栓数目：
nN
Nb min
❖ 板件静截面强度： NAn f
力的传递及净截面
精选
面积计算
9
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接 3.7.1.2 螺栓群的计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
3.7.1.1抗剪连接工作性能
螺栓破坏形式：
➢螺栓杆剪断； ➢孔壁压坏； ➢板被拉断； ➢板端被剪断； ➢螺栓杆弯曲。
精选
7
3.7 普通螺栓连接的构造和强度计算
3.7.1普通螺栓的抗剪连接
3.7.1.1抗剪连接工作性能
一个抗剪螺栓的设计承载力计算：
抗剪承载力设计值：承压承载力设计值：
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
精选
3
3.6螺栓的构造
3.6.2 螺栓的排列
螺栓排列和最小距离：
精选
4
3.6螺栓的构造
3.6.2 螺栓的排列
螺栓排列最大距离：
对于角钢、工字钢和 槽钢的螺栓排列见附 录四（型钢的螺栓准 线表）