钢结构课件：螺栓连接计算.pptx

钢结构课件：螺栓连接计算二、螺栓连接的构造要求3.4普通螺栓连接的工作性能和计算单个螺栓的破坏形态：螺栓被剪断单个螺栓的破坏形态剪断：板被拉断单个螺栓的破坏形态剪断：板端被拉豁a)综上所述：在普通螺栓的抗剪连接中需要计算的内容主要有三项：
（1）保证螺栓杆不被剪断；
（2）保证螺栓孔壁不会因承压而破坏；
（3）构件有足够的净截面强度，不被拉断。（实质上属于构件破坏）2、单个螺栓抗剪承载力
(1)单剪、双剪
(2)螺杆剪切破坏：假设剪应力均匀分布，计算平均剪应力图3-70螺栓的承压面3、螺栓群受轴心力作用（1）基本假定②当l1>15do时，剪力非均匀分布，螺栓群抗剪承载力下降（2）搭接接头或用拼接板单面连接的，由于容易弯曲，螺栓联接数（不包括摩擦型连接的高强度螺栓），应按计算增加10%。（3）净截面强度计算验算公式例3-8设计两角钢用C级螺栓拼接，已知角钢L90X6,轴力N=175kN,拼接角钢与构件型号相同，材料Q235A,螺栓直径d=20mm，孔径d0由于本题采用角钢拼接，拼接角钢与构件是相同的，所以计算拼接角钢与计算构件相同。所以，角钢的净截面强度：4、螺栓群受扭矩、剪力共同作用计算（偏心受剪）+将（b）式代入（a），得用N1表达的T式：（3-61）这样可以得到螺栓群受剪扭时最大螺栓1的合力大小例3.11设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为N=325kN，钢材Q235A，粗制螺栓直径d=20mm，板宽360mm，盖板厚6mm，杆件板厚8mm。3、设计例（与教材上稍有差别）图示牛腿用普通螺栓连接，柱翼缘厚度为10mm，连接板厚度为8mm，材料Q235B，F=150kN，粗制螺栓为M22。+二、普通螺栓受拉性能螺杆拉力Nt=N+Qn——需要的螺栓数
N——总外拉力螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉剪（不加托）3、普通螺栓群受弯拉计算（注意：教材p82，这部分不十分清楚）根据受力分析，原节点的受力为受拉与受弯的迭加。在M作用下的螺栓力计算，按图（c）所示受力图：由平衡条件：为此假定最不利的情况：在轴力和力矩的作用下，螺栓群绕最下面一排螺栓转动。同样假定钢板刚性，螺栓弹性。M带入（a）式，例3-11图示一屋架节点，竖向力由承托板承受。螺栓为C级，螺栓受偏拉。设N=450kN，e=100mm。由于N1大于零，螺栓受力不出现受压，直接可以进行叠加计算受力最大的螺栓，则例3-13同上题，但e=200mmV式中：NV和Nt分别为螺栓的拉力和剪力；
NVb和Ntb分别为螺栓的抗拉强度力和抗剪力强度例3-11图示牛腿，剪力V=250kN，e=140mm，螺栓C级，钢材Q235B,手工焊。试分别考虑承托传递全部剪力V和不承受剪力V两种情况设计该连接。则计算螺栓所受的力3.8高强度螺栓连接的计算承压型连接——其设计准则与摩擦型的不同，连接件间允许相互滑动。因此，承压型连接的设计准则：连接件间允许相互滑动。扭矩法—专用扭矩板手，标定预拉力和扭矩之间的关系，通过施加一定扭矩达到预拉力，螺栓为大六角螺栓。
扭矩法需要预先对扭矩扳手进行标定。(3)扭剪法—螺栓为扭剪型螺栓，特制电动扳手，以扭断梅花头为标志，准确可靠，易检查，成本高。(4)高强度螺栓预拉力的确定
螺栓预拉力越大，摩擦力越高，连接传力性能越好，但要避免在拧紧阶段发生破坏，还要保留螺栓具有一定的抗拉承载力。我国预拉力定为螺栓的性能
等级连接处接触面
处理方法——抗滑移（摩擦）系数
P——预拉力
nf——传力摩擦面数，单剪nf=1，双剪nf=2
0.9——螺栓受力非均匀系数，考虑安全系数（2）单个螺栓抗拉承载力设计值上式也可以用拉-剪联合作用的相关公式来表示：2、摩擦型连接高强度螺栓群的计算拼接板拼接板An——净截面面积
f——连接件强度设计值（4）螺栓群受弯拉的计算（6）螺栓群受弯、拉、剪时的计算也可以将上式改写为高强度螺栓承压型连接承载能力即在2、高强度螺栓承压型连接同时受拉和受剪例3.12设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为N=800kN，钢材Q235B，高强度螺栓为级M20，t1=20mm，t2=12mm，连接板表面喷砂处理。需螺栓数需螺栓数例已知：高强度螺栓采用摩擦型连接，被连接材料Q235B，螺栓级，直径20mm，摩擦面采用喷砂处理，验算此连接。因此：例3.16图示钢板拼接，尺寸如图，螺栓为M20，级，钢材为Q235螺栓孔d0，分别按摩擦型连接和承压型连接计算该连接最大所能承受的轴拉力，摩擦系数。（3）由毛截面确定的承载能力N2再计算3-3截面2、采用承压型连接3-3截面的承载能力3.9混合连接不讲第三章小结第三章小结感谢您的观看。