钢结构设计原理连接.ppt

§3.5.4 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用 拉剪联合作用下螺栓的受力特点 破坏形式 一是螺栓杆受剪受拉破坏；二是孔壁承压破坏 相关曲线 拉-剪联合作用下Nt和Nv的关系近似为1/4圆曲线 拉剪联合作用下普通螺栓的验算公式 验算螺栓： 验算孔壁承压： §3.5.4 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓连接的工作性能 高强度螺栓的抗剪性能 §3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求 承载力用到1点，为摩擦型连接 承载力用到4点，为承压型连接 受力前： 受力后： 高强度螺栓的抗拉性能 高强度螺栓的抗拉性能 受力前：预紧力P=C 受力后： 外力Nt≤80% P时， 栓杆有拉长趋势，板件有压紧放松趋势 ΔP≈0， ΔC≈Nt 卸载后无松弛现象，板面始终紧密接触 外力Nt 80% P时， 有发展塑性趋势 卸荷后螺杆预拉力变小，发生松弛现象 所以外拉力荷载应满足： 一般情况：Nt0.8P; 有动荷或撬力严重时：Nt0.5P; §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓连接的构造要求 高强度螺栓预拉力的建立方法 ①大六角头螺栓的预拉力控制方法： a、力矩法 扭矩扳手(指针式、电动式) 电动扳手所需扭矩： Pf—施工预拉力，为1.1P(设计预拉力)； k—扭矩系数，由供货厂方给定； d—高强度螺栓直径。 施工步骤：初拧(施加拧紧力矩的50%)、终拧(100%) 特点：简单易行、费用少、误差稍大 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 b、转角法 普通扳手初拧，紧密贴合后，再以初拧位置为起点，按终拧角度，用长扳手旋转螺母。 终拧角度要事先试验确定 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 ②扭剪型高强度螺栓的控制方法： 特制的电动扳手，有两个套头，一个套在螺母六角体上；另一个套在螺栓的十二角体上。 拧紧时对螺母施加顺时针力矩，对十二角体施加大小相等的逆时针力矩，使螺栓断颈部分承受扭剪。 初拧力矩为拧紧力矩的50% 颈槽处剪断时即为拧紧力矩 安装后一般不拆卸。 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓预拉力＝ ? Ae—螺栓的有效截面面积； fu—螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度。8.8级：fu=830N/mm2；10.9级：fu=1040N/mm2； 1.2—拧紧时拉应力和扭转剪力共同作用下的不利影响系数； 0.9—在确定施工控制预拉力时，考虑了预拉力设计值的1/0.9的超张拉，故等式左端应考虑超张拉系数0.9； 0.9—考虑螺栓材质的不定性系数； 0.9—假定屈服点fy与最低抗拉强度fu的比值。 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 高强螺栓的预拉力P可直接按下表取值 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 Q390 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数 与接触面的处理方法有关 与构件的钢号有关 (钢材强度、硬度越高，啮合越好) 与预紧力有关 钢结构设计规范 注意：预紧力的影响在μ中并未反映，但在拉剪相关公式中反映 §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 由于冷弯薄壁型钢构件板壁较薄，其抗滑移系数均较普通钢结构的有所降低。 冷弯薄壁型钢结构设计规范 严禁在摩擦面上涂刷红丹 禁止在潮湿或淋雨条件下拼装 均会降低μ §3.6 高强度螺栓连接的构造和计算 受剪连接承载力 取决于构件接触面的摩擦力，与下列因素有关： 因此一个摩型连接高强度螺栓的受剪承载力设计值为： 0.9—抗力分项系数γR的倒数，γR=1.111 §3.6.2 高强度螺栓摩擦型连接的计算 螺栓所受预拉力 摩擦面的抗滑移系数 摩擦面数目 温度的影响 不受低温影响； t=100-150℃，预拉力损失10%，应隔热 受拉连接承载力 受拉时应使被连接扳间保持一定的压紧力 摩型连接中，单个高强度螺栓受拉承载力设计值为： 同时承受剪力和拉力时的承载力验算 抗滑移系数随外拉力的降低而降低，即外拉力将降低连接的抗剪承载力 试验表明，外加剪力Nv和拉力Nt与高强螺栓的受拉、受剪承载力设计值之间具