钢结构普通螺栓连接设计.ppt

性能等级的含义：高强度螺栓分类：根据确定承载力极限的原则不同，分为高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接。一、普通螺栓连接构造并列——简单整齐，所用连接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，对构件截面的削弱较大。平行于受力方向：
端距应按被连接钢板抗挤压及抗剪切等强度条件确定，以便钢板在端部不致被螺栓冲剪撕裂，规范规定端距不应小于2d0；
受压构件上的中距不宜过大，否则在被连接板件间容易发生鼓曲现象。（3）施工要求
要保证有一定的空间，以便转动扳手，拧紧螺母。因此规范规定了螺栓的最小容许间距。螺栓或铆钉的最大、最小容许距离三、螺栓连接的构造要求四、普通螺栓的抗剪连接计算①摩擦传力的弹性阶段(0-1段)
直线段—连接处于弹性工作阶段；由于对普通螺栓板件间摩擦力较小，故此该阶段很短，可略去不计。④弹塑性阶段(3-4段)②较薄的连接板被挤压破坏
破坏条件：栓杆直径较大而板件较薄时⑤栓杆弯曲破坏
破坏条件：螺栓杆过长时
构造保证措施：栓杆长度不应大于5d式中：nv——受剪面数目，单剪=1；双剪=2。
d——螺栓杆公称直径；
fvb——螺栓的抗剪强度设计值，见附录1中的附表1.3单个螺栓的承压承载力设计值为：一个普通螺栓的抗剪承载力设计值：当l1≤15d0(d0为孔径)时，连接进入弹塑性工作状态后，内力发生重分布，各螺栓受力趋于相同，故设计时假定N由各螺栓平均分担。因此，对普通螺栓的长列连接，所需抗剪栓数为：F作用下每个螺栓平均受力，则栓群在扭矩T=Fe作用下，每个螺栓均受剪，按弹性设计法计算的基本假设如下：
①连接件绝对刚性,螺栓弹性；
②连接板件绕栓群形心转动，各螺栓所受剪力大小与该螺栓至形心距离ri成正比，方向则与它和形心的连线垂直。受力最大螺栓“1”所受的合力为: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.
单个抗拉螺栓的承载力设计值为:

式中de、Ae——螺栓的有效直径和有效截面面积，要考虑螺纹的影响，见附录8中的附表8.1；
—螺栓抗拉强度设计值。2.普通螺栓群轴心受拉计算螺栓群偏心受拉相当于连接承受轴心拉力N和弯矩M＝Ne的联合作用。技弹性设计法，根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏心受拉两种情况。剪力V直接通过承托板传递，螺栓受轴心力和弯矩作用计算就会出现Nmin<0的情况，表示该连接的下部螺栓受压，而
这是不可能的.这时应按构件绕底排螺栓连线轴z’一z’转动，即按
大偏心计算。

e’—轴心力N到底排螺栓连线轴的距离；
—顶排螺栓到底排螺栓连线轴的距离，
—连接中所有螺栓到旋转轴(底排螺栓连线轴)的距离平方和

由此可见，对于普通螺栓连接，在轴心力和弯矩共同作用下的
计算，应需判断是小偏心、还是大偏心，然后按有关公式验算危险
螺栓受力是否安全:
大偏心时连接的受力有如下特点:
①受拉螺栓截面只是孤立的几个螺栓点;
②端板受压区则是宽度较大、高度较小的实体矩形截面，其中和
轴通常在弯矩指向一侧最外排螺栓附近的某个位置。
实际计算时可近似地取中和轴位于最下排螺栓处，偏安全地忽略
力臂很小的端板受压区部分的力矩而只考虑受拉螺栓部分。六、普通螺栓受剪力和拉力联合作用的连接计算规范规定：同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓，应分别符合下列公式的要求：第六节高强度螺栓连接设计扭矩法:采用可直接显示扭矩的特制扳手，通过控制拧紧力矩来控制预拉力，施加的施工扭矩是根据计算确定的。扭剪型螺栓高强螺栓的预拉力设计值P为：螺栓的性能等级二.高强度螺栓连接构造3.高强度螺栓孔应采用钻成孔，不得采用冲成孔。因冲成孔边缘有翻边现象，使板间压不紧，且易有细裂纹，使疲劳强度降低。三、高强度螺栓连接基本计算公式对于高强度螺栓承压型连接，破坏准则为连接达到其极限状态4点。。高强度螺栓承压型连接的计算方法与普通螺栓连接相同，计算单个螺栓的承载力设计值.
3.高强度螺栓抗拉连接当外拉力为Nt时：板件有被拉开趋势，板件间的压力C减小为Cf，栓杆拉力P增加为Pf，根据平衡关系有:当板件即将被拉开时：Cf=0，有Pf=Nt，因此：在杆轴方向受力的高强度螺栓摩擦型连接中，单个高强度螺栓抗拉承载力设计值取为：4.摩擦型高强度螺栓同时承受剪力和外拉力的连接5.承压型高强度螺栓同时承受剪力和外拉力的连接为了防止孔壁的承压破坏，应满足：四、高强度螺栓连接基本计算公式应用2、高强度螺栓群受扭矩或扭矩、剪力共同作用的抗剪计算扭矩T作用下：3、高强度螺栓群受轴心力作用抗拉计算4、高强度螺栓群偏心拉力作用抗拉计算摩擦型高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用时,由于弯矩M存在，不同位置的螺栓所受的拉力大小不同。如此各螺栓的抗剪承载力设计值不同，所受拉力大的承载力小，反之亦然。即可按下式计算:
（1）对于摩擦型连接：在V作用下，各螺栓所受剪力均相同，即为：在弯矩