钢结构螺栓连接计算例题PPT课件.pptVIP

第三章小结 3 普通螺栓连接的构造和计算 连接类型 排列要求 五种破坏形式 单个螺栓承载能力计算：剪切、挤压 螺栓群承载能力计算：剪切、受拉、复杂应力 4 高强度螺栓连接的构造和计算 连接类型、排列要求 设计类别：摩擦型和承压型 高强度螺栓摩擦型连接承载能力计算 高强度螺栓承压型连接承载能力计算 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。 N/2 N/2 N/3 N/3 N/3 剪力小于摩擦阻力 N/3 N/3 剪力超过摩擦阻力 N/2 N/2 N/3 破坏形式和承载力与普通螺栓相同：（剪切破坏、承压破坏） 因此，承压型连接的设计准则：连接件间允许相互滑动。 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。 传力开始时在标准荷载作用下连接件间无滑动，剪力由摩擦力和螺杆抗剪共同传递。 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。 螺杆剪力 N 挤压力 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。 (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，但每天标定扳手，螺栓为大六角螺栓。 3、紧固方法与预拉力P 高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺帽实现的。扭矩法，转角法和扭剪法，分成初拧和终拧两步完成，保证拉力均匀。 (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 在式中各个系数的含义：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,按5kN的模数，予拉力计算列表 （3-52） fu——高强螺栓经热处理后的最低抗拉强度； ?——由于采用材料极限强度的折减系数（假定屈服点与最低抗 拉强度比值，取0.9） Ae——螺栓有效面积 螺栓的性能 等 级 螺 栓 公 称 直 径（mm） M16 M20 M22 M24 M27 M30 8.8 80 125 150 175 230 280 10.9 100 155 190 225 290 355 一个高强螺栓设计预拉力P值（kN） 表3-10 4、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数 连接板接触面之间摩擦力的大小与摩擦系数有关，称为抗滑移系数，与表面处理方式有关。 连接处接触面 处理方法 构 件 的 钢 号 Q235钢 Q345和Q390钢 Q420 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 0.50 0.40 0.50 0.35 0.50 0.40 0.50 0.40 摩擦面抗滑移系数?值 表3-11 当表面有水或漆或其它污物，表面的摩擦系数将大幅下降。 ?——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1.11 3.8.2 高强度螺栓摩擦型连接的承载力计算 NVb=0.9nf?P （3-74） 其中： NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 （1）、高强度螺栓的抗剪承载力设计值 摩擦型连接的抗剪承载能力取决于摩擦力的大小，即 1、单个高强度螺栓的承载力设计值 （2） 单个螺栓抗拉承载力设计值 上式中0.8是避免在螺栓杆受拉时应力增大过多。 实际上，由于螺栓受预拉力，当高强度螺栓收到外拉力作用时，首先要克服螺栓预拉力产生的钢板间的挤压力。而螺杆的预拉力基本不变。但当拉力过大时，如达到螺栓的预拉力值，这时螺栓就可能出现松弛的现象。这就达不到摩擦抗剪了。故规定单个高强度螺栓的抗拉承载能力，不得超过预拉力。考虑有一定的安全储备，就乘上0.8系数。 在确定抗拉承载能力时没有考虑撬力的影响。要使撬力影响很小，则要求翼缘板的厚度不小于螺栓直径的2倍，这是很难达到的。在设计中应当考虑减小撬力