高强度螺栓摘要.ppt

3.7 高强度螺栓连接的计算 连接板间摩擦力 摩擦型——连接件间的剪力完全靠摩擦力传递。以剪力等于摩擦力为设计极限状态。连接件间不允许相互滑动，变形小，承载力小。工艺保证措施：喷砂，使?=0.3～0.55。 分类： 特点：予拉力很大，依直径等级不同，可达80～355kN。 高强螺栓是高强螺栓和配套螺母、 垫圈的合称，强度等级10.9h和8.8级。 承压型——连接件间允许相互滑动。传力开始时在标准荷载作用下动连接件间无滑动，剪力由摩擦力和螺杆抗剪共同传递。但当荷载很大时，连接件间有较大塑性变形。接近破坏时，连接件间有相对滑动，摩擦只起推迟滑移作用。剪力由螺杆传递，其特点与普通螺栓相同。因此，有与普通螺栓相同的极限状态—螺栓剪坏，孔壁挤压坏，构件被拉断。变形大，不适于受动荷载的连接。 抗拉时与普通螺栓 相同，但变形 小，可减少锈 蚀，改善疲劳 性能。 螺杆剪力 N 1、确定予拉力P数值 使螺栓中的拉应力接近于所用材料的屈服点（f0.2）,考虑材料不均匀系数0.9、超张拉系数0.9和剪应力（拧螺母时产生）引起的承载力降低系数1.2,，予拉力计算式为： （3-46） 结果按5kN的模数取整得表3-3。摩擦型承压型均适用。 fu——高强螺栓经热处理后的最低抗拉强度； ?——屈强比（假定屈服点与最低抗拉强度比值） Ae——螺栓有效面积 一、高强螺栓的予拉力的建立 2、予拉工艺——扭螺帽 螺栓的性能 等 级 螺 栓 公 称 直 径（mm） M16 M20 M22 M24 M27 M30 8.8 70 110 135 155 205 250 10.9 100 155 190 225 290 355 高强螺栓设计予拉力P值（kN） 表3-3 （1）扭矩法 工具—能显示扭矩的搬手。 （2）转角法 先用普通扳手把连接件拧紧密，称初拧。 以初拧位置为起点，用电动或风动扳手将螺帽扭1/2～2/3圈，达到终拧角度。螺栓的拉力即达到预拉力。终拧角度根据螺栓直径，连接件厚度通过实测确定。方法简单，但常常出现予拉力比设计值高。 （3）扭掉螺栓尾部梅花卡法 1、单个高强螺栓抗剪承载力设计值 NVb=0.9nf?P NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 P——予拉力 ?——抗滑移（摩擦）系数，见表3-4 nf——传力摩擦面数 0.9——螺栓受力非均匀系数 二、摩擦型高强螺栓的计算 抗剪承载力由摩擦力确定。 连接处接触面 处理方法 构 件 的 钢 号 3号钢 16锰钢或16锰桥钢 15锰钒钢或15锰钒桥钢 喷 砂 喷砂后涂无机富锌漆 喷砂后生赤绣 用钢丝刷清除浮锈或未 经处理的干净轧制表面 0.45 0.35 0.45 0.30 0.55 0.40 0.55 0.35 0.55 0.40 0.55 0.35 摩擦面抗滑移系数?值 表3-4 设，一侧的螺栓数为n，平均受剪，承受外力N。 + + + + + + + + + + + + + + + + N N l1 分析方法和计算公式与普通螺栓同。 2、摩擦型高强螺栓群的抗剪计算 每个螺栓承受的剪力为： 单个螺栓承载力设计条件： (1).所需螺栓数： (2).构件净截面强度验算 ?N ?N + + + + + + + + + + + + N N A N′ N′ 孔前传力分析 受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力 连接所需螺栓数 净截面强度：考虑50％孔前传力 高强螺栓群在扭矩作用下的计算公式与普通螺栓同。高强螺栓的直径系列、连接中螺栓的排列及有关构造要求与普通螺栓同。 例题3-13 V=60KN,选用10.9级M20摩擦型高强螺栓，钢材选用Q235钢，接触面采用喷砂处理。验算此连接强度 解：（1）计算单个摩擦型高强螺栓的承载能力： （2）计算单个螺栓在外力作用下承受的最大荷载 所以该连接满足强度要求 例题3-14如图示，截面为－300×16的轴心受拉钢板，用双盖板和摩擦型高强螺栓连接，已知钢材为Q345钢，螺栓为10.9级M20，接触面喷砂后涂无机富锌漆，承受轴力N=1200KN，试验算连接的强度。 解（1）验算螺栓连接的强度 实际单个螺栓承受的内力为： （2）验算钢板强度 构件厚度t=16mm2t1=20mm,故应验算构件截面。查表得f=310N/