第四章+钢结构的连接.ppt

A、对于高强度螺栓摩擦型连接，其破坏准则为板件发生相对滑移，因此其极限状态为1点而不是4点，所以1点的承载力即为一个高强度螺栓摩擦型连接的抗剪承载力： N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高强度螺栓 普通螺栓 a b N N/2 N/2 式中：0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111); nf—传力摩擦面数目; μ--摩擦面抗滑移系数; P—预拉力设计值. （2）、抗剪连接单栓承载力 B、对于高强度螺栓承压型抗剪连接，允许接触面发生相对滑移，破坏准则为连接达到其极限状态4点，所以高强度螺栓承压型连接的单栓抗剪承载力计算方法与普通螺栓相同。 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高强度螺栓 普通螺栓 单栓抗剪承载力： 抗剪承载力： 承压承载力： 二、高强度螺栓群的抗剪计算 1、轴心力作用 假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数： 对于摩擦型连接： 对于承压型连接： N N N N b t t1 b1 高强度螺栓群轴心力作用下,为了防止板件被拉断尚应进行板件的净截面验算. A、高强度螺栓摩擦型连接 主板的危险截面为1-1截面。 1 1 考虑孔前传力50%得： 1-1截面的内力为： N N b t t1 b1 拼接板的危险截面为2-2截面。 2 2 考虑孔前传力50%得： 2-2截面的内力为： B、高强度螺栓承压型连接的净截面验算与普通螺栓的净截面验算完全相同。 三、高强度螺栓抗拉连接工作性能和单栓承载力 A、摩擦型高强度螺栓的单栓抗拉承载力为： B、承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相同，即： 四、高强度螺栓群的抗拉计算 1、轴心力作用 假定各螺栓均匀受力，故所需螺栓数： N 2、弯矩作用下 由于高强度螺栓的抗拉承载力一般总小于其预拉力P，故在弯矩作用下，连接板件接触面始终处于紧密接触状态，弹性性能较好，可认为是一个整体,所以假定连接的中和轴与螺栓群形心轴重合，最外侧螺栓受力最大。 M M M 1 2 3 4 y1 y2 N1 N2 N3 N4 受压区 中和轴 由力学可得： 因此，设计时只要满足下式即可： 3、偏心拉力作用下 偏心力作用下的高强度螺栓连接，螺栓最大拉力不应大于0.8P，以保证板件紧密贴合，端板不会被拉开，所以摩擦型和承压型均可采用以下方法（叠加法）计算: N e 1 2 3 4 M=N?e N y1 y2 N1 N2 N3 N4 中和轴 M作用下 N作用下 尽管当Nt≤P时，栓杆的预拉力变化不大，但由于μ随Nt的增大而减小，且随Nt的增大板件间的挤压力减小，故连接的抗剪能力下降。 摩擦型连接单个拉剪高强度螺栓的抗剪承载力设计值为： 五、高强度螺栓连接在拉力和剪力共同作用下的工作性能和单栓承载力 Nt-----沿杆轴方向的外拉力,且 规范规定在V和N共同作用下应满足下式： 六、高强度螺栓群在拉力和剪力共同作用下的连接计算 N V 单个螺栓所受的剪力： 单个螺栓所受的拉力： 1 2 3 4 N V N作用下 V作用下 式中 ， ，均应满足 计算时可采用下列两个公式： 或 * 剪切面数目nv N N N N/2 N/2 N/2 N/3 N/3 N/3 N/2 （三）普通螺栓群抗剪连接计算 1、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算 N/2 N l1 N/2 平均值 螺栓的内力分布 试验证明,栓群在轴力作用下各个螺栓的内力沿栓群长度方向不均匀，两端大,中间小。 当l1≤15d0(d0为孔径)时，连接进入弹塑性工作状态后，内力重新分布，各个螺栓内力趋于相同，故设计时假定N有各螺栓均担。 所以，连接所需螺栓数为： 当l115d0(d0为孔径)时，连接进入弹塑性工作状态后，即使内力重新分布,各个螺栓内力也难以均匀，端部螺栓首先破坏,然后依次破坏。由试验可得连接的抗剪强度折减系数η与l1/d0的关系曲线。 ECCS 试验曲线 8.8级 M22 我国规范 1.0 0.75 0.5 0.25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 l1/d0 η 平均值 长连接螺栓的内力分布 故，连接所需栓数： N N b t t1 b1 普通螺栓群轴心力作用下，为了防止板件被拉断尚应进行板件的净截面验算。 拼接板的危险截面为2-2截面: A、螺栓采用并列排列时: 主板的危险截面为1-1截面: 1 1 2 2 2012.3.29 星期四 N N t t1 b c2 c3 c4 c1 B、螺栓采用错列排列时: 主板的危险截面为1--1