钢结构连接第3讲.ppt

* * 6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 支托承受剪力：螺栓群只承受弯矩M 支托和柱翼缘的角焊缝验算 为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响，取1.25~1.35 * * 级别：10.9级和8.8级 栓孔：钻成孔 按受力特征分类：摩擦型连接、承压型连接和承受拉力的连接 影响承载力的因素：栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类 3.7.1 高强度螺栓连接的性能 3.7 高强度螺栓连接的性能和计算 * * 高强度螺栓的预拉力 施加方法：扭矩法、转角法和扭剪法 预拉力设计值：高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定，取值时考虑：①螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9；②施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%~10%，引入折减系数0.9；③在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，引入折减系数1/1.2；④钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.9。 * * 2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不利影响。 * * 1. 高强度螺栓摩擦型连接 2. 高强度螺栓承压型连接 破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。 3.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值 * * 1. 轴心力作用时 螺栓数： 构件净截面强度：对于承压型连接，验算与普通螺栓相同；对于摩擦型连接，要考虑孔前传力的影响（占螺栓传力的50%） 3.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算 摩擦型高强度螺栓孔前传力 * * 2. 扭矩作用时，及扭矩、剪力、轴心力共同作用时 螺栓群受扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同，只是用高强度螺栓的承载力设计值。 * * 1. 高强度螺栓的抗拉连接性能 规范规定每个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力不得大于0.8P，螺栓杆内原预拉力基本不变。 3.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 高强度螺栓受拉 * * 撬力的影响：限制抗拉承载力在0.8P以内 高强度螺栓拉力变化 * * 承压型高强度螺栓抗拉设计承载力 此式与0.8P差别不大。 * * 2. 高强度螺栓抗拉连接计算 轴心拉力的螺栓数： 弯矩作用时 高强度螺栓受弯连接 * * 中和轴在螺栓群形心处 上式为摩擦型，对承压型，右边改为 * * 1. 高强度螺栓摩擦型连接 由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低 每个螺栓的抗剪承载力也随之减少 抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低 2. 高强度螺栓承压型连接 3.7.5 同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 * * 小结：一个高强度螺栓的承载力 一个摩擦型高强度螺栓的抗剪设计承载力 一个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力 一个承压型高强度螺栓的抗剪和抗拉设计承载力---公式同普通螺栓 * * 一个高强度螺栓受拉剪作用的承载力 摩擦型 承压型 * * 高强度螺栓群受剪力作用 轴心力作用下所需螺栓数目－－净截面验算与普通螺栓不同 偏心力作用下的验算－－同普通螺栓 * * 高强度螺栓群受拉力作用 轴心力作用 弯矩受拉—中性轴位置在形心轴 偏心受拉—同普通螺栓小偏心受拉 * * 高强度螺栓群受拉剪作用 摩擦型—验算整个连接的抗剪承载力 承压型—验算受力最大螺栓 * * 例3.6 验算如图所示端板和柱翼缘间普通螺栓的连接强度。普通螺栓4.6级，M22，孔径23.5mm。 N M o N1 N=245kN a) N=245kN o’ 柱翼缘 节点板 端板 N1 b) 计算模型可为（a图）或（b图）。 a图弯曲转动中心在螺栓群的形心处称小偏心； b图弯曲转动中心在端板上1号螺栓处，称大偏心。 * * N M o N1 N=245kN a) 1 步骤2 算危险螺栓拉力 设每排螺栓有两列，m=2 一共6排螺栓，螺栓总数12，n=12 [计算] 步骤1 算荷载 N=245kN，e=13cm， M=Ne=245×13=3185kN-cm 假定转动中心在螺栓群的形心处，则 y1=20cm, ∑yi2=2×202+2×122+2×42=1120cm。 M引起的1点拉应力： N1M=My1/(m ∑yi2) N1M=My1/(m ∑yi2) =3185×20/（2×1120）=28.44kN * * 最外排的螺栓拉力：Nmin=20.42-28.440 N引起的1点拉应力： N1N=N/n=245