东北农业大学水利与土木工程学院钢结构课件 第四章（8）.ppt

* 相关知识 2 10、连接板刚度对普通受拉螺栓中拉力的影响 （图） 在受拉的连接接头中，普通螺栓所受拉力的大小和被连接板件的刚度有关。假如被连接板件的刚度很大，如图（a）所示的情况。连接的竖板端受拉力 2N1 ，因被连接板件无变形，所以一个螺栓所受拉力 Pf =N1 。实际被连板件的刚度常较小，受拉后和拉力垂直的角钢水平肢发生较大的变形，因而在角 钢水平肢的端部因杠杆作用而产生反力 Q ，如图（b）所示。根据平衡条件 ，即可求得 可见，由于杠杆作用的存在，使抗拉螺栓的负担加重了。 为了简化计算，规范中把普通螺栓的抗拉设计强度定得比较低，以考虑螺栓负担加重这一不利影响。而且，设计中应设加劲肋等构造措施来提高角钢的刚度，如图（c）（d）所示。 11、高强度螺栓连接受拉时，预拉力的变化 （图） 高强度螺栓受拉的工作情况如图所示。图（a）所示为已施加预拉力的高强度螺栓，在承受外拉力作用之前的受力状态。此时，螺栓杆受预拉力P，摩擦面上作用着压力C。根据平衡条件 ， 得 C = P 。即摩擦面上的压力C等于预拉力P。 图（b）所示为高强度螺栓承受外拉力 N0t时的受力状态。假设螺栓和被连接板件保持弹性性能。螺栓受外拉力 N0t 后，螺栓杆中的拉力由原来的P增加到 Pf 。此时，螺栓杆又被拉长，即螺栓杆伸长一个增量 ；由于螺栓杆被拉长，使原先被P压缩的板件相应地有一个压缩恢复量 ，板件间的压力就由原来的C 降为Cf 。也就是说，当螺栓受外拉力 N0t 作用后，螺栓杆中的拉力将增加，而接触面间的压力却随之降低。根据平衡条件 ，得 在板厚 范围内螺栓杆与板的变形相同： 即螺栓杆的伸长增量等于板件压缩的恢复量。 设螺栓杆的截面面积为 Ab ，摩擦面面积为Au ，螺栓和被连接板件的弹性模量都为E ,则 将 C = P、Cf = Pf－N0t 代入上式中，整理后得 通常 Au 比 Ab 大很多倍，如取Au / Ab=10 ，代入上式，得 将上式中的拉力项 N0t 除以荷载分项系数的平均值1.3，得到 设计外拉力 Nt ，即： Nt=1.0N0t 。 当设计外拉力 Nt=P 时，Pt =1.07P 。这就是说，当加于螺栓连接的外拉力不超过 P 时，高强度螺栓杆内的拉力增加得不多，可以认为螺栓杆内的原预拉力基本不变。 *