第3章 鋼結(jié)構(gòu)連接-4

1、1第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算2第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算一、一、高強(qiáng)螺栓連接的工作性能高強(qiáng)螺栓連接的工作性能3第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算4第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算連接板間摩擦力連接板間摩擦力p連接件間的剪力完全靠摩擦力傳遞連接件間的剪力完全靠摩擦力傳遞p以剪力等于摩擦力為設(shè)計(jì)極限狀態(tài)以剪力等于摩擦力為設(shè)計(jì)極限狀態(tài)p連接件間不允許相互滑動(dòng)，變形小連接件間不允許相互滑動(dòng)，變形小p工藝保證措施：摩擦系數(shù)工藝保證措施：摩擦系數(shù)

2、5第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算摩擦只起推遲滑移作用。摩擦只起推遲滑移作用。剪力由螺桿傳遞，其特點(diǎn)剪力由螺桿傳遞，其特點(diǎn)與普通螺栓相同。與普通螺栓相同。因此，有與普通螺栓相同的極限因此，有與普通螺栓相同的極限狀態(tài)：狀態(tài)：p 螺栓剪壞螺栓剪壞p 孔壁擠壓壞孔壁擠壓壞p 構(gòu)件被拉斷構(gòu)件被拉斷螺桿剪力螺桿剪力N6第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算7第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算8第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算螺帽螺帽墊圈墊圈螺母螺母螺桿螺桿9第八

3、節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算10第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算uefAP2 . 19 . 09 . 09 . 0材料的變異系數(shù)材料的變異系數(shù)0.9、超張拉系數(shù)、超張拉系數(shù)0.9、附加安全系數(shù)、附加安全系數(shù)0.9和剪應(yīng)力（擰螺母時(shí)產(chǎn)生）引起的承載力降低系數(shù)和剪應(yīng)力（擰螺母時(shí)產(chǎn)生）引起的承載力降低系數(shù)1.211第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算uefAP2 . 19 . 09 . 09 . 0螺栓的性能等 級(jí)螺 栓 公 稱 直 徑（mm）M16 M20M22M24M27M308.880

4、12515017523028010.9100155190225290355高強(qiáng)螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力P值（kN）12第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算m m在連接構(gòu)件接觸面的在連接構(gòu)件接觸面的處理方法處理方法構(gòu)構(gòu) 件件 的的 鋼鋼 號(hào)號(hào)Q235鋼鋼Q345鋼、鋼、Q390鋼鋼Q420鋼鋼噴噴 砂（丸）砂（丸）噴砂（丸）后涂無機(jī)富鋅漆噴砂（丸）后涂無機(jī)富鋅漆噴砂（丸）后生赤繡噴砂（丸）后生赤繡用鋼絲刷清除浮銹或未用鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面經(jīng)處理的干凈軋制表面0.450.350.450.300.500.400.500.350.500.400.500.40摩

5、擦面的抗滑移系數(shù)摩擦面的抗滑移系數(shù)m m值值13第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算0.9bvfNnPm14第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算),min(bcbvbNNN 24bbvvdNnfbvfbbccNdftbcf15第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算16第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算17第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算pChEAbPhEApbCPAA18第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連

6、接的工作性能和計(jì)算pbACPA1tpbNPAA0.09,0.91ttPNCN19第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算0.910.25tPNP0.82tNP0.8btNP規(guī)范驗(yàn)算公式規(guī)范驗(yàn)算公式20第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算規(guī)范驗(yàn)算公式規(guī)范驗(yàn)算公式214bbtetNd fbtfed21第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算bv,tft0.9(1.25)NnPNmPNt8 . 0bvvNN且且tbbt1vvNNNNNt 每個(gè)高強(qiáng)螺栓在桿軸方向的外拉力，每個(gè)高強(qiáng)螺栓在桿軸方向的外拉力， 兩式

7、等價(jià)于：兩式等價(jià)于：0.9bvfNnPm其中：其中：規(guī)范驗(yàn)算公式規(guī)范驗(yàn)算公式22第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求同時(shí)同時(shí)即即221tvbbtvNNNN/1.2bvcNN222211144tvbbetvvNNd fnd f23第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)度螺栓只受剪時(shí)，孔壁三向受壓，板件局部承壓強(qiáng)高強(qiáng)度螺栓只受剪時(shí)，孔壁三向受壓，板件局部承壓強(qiáng)度，度， 高。高。同時(shí)受拉受剪，一個(gè)方向壓力減小，板件局部承壓強(qiáng)同時(shí)受拉受剪，一個(gè)方向壓力減小，板件局部承壓強(qiáng)度降低，取度降低，取則則2 . 12 . 1t

8、dftdfNNbcbctbcvbcf/1.2bbctcff24第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算二二、高強(qiáng)螺栓群的高強(qiáng)螺栓群的抗剪抗剪計(jì)算計(jì)算假定假定每個(gè)螺栓均勻受剪每個(gè)螺栓均勻受剪，要求，要求螺栓數(shù)螺栓數(shù)bvNnNbvNnN7 . 01501 . 101dl25第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算凈截面計(jì)算（摩擦型螺栓）凈截面計(jì)算（摩擦型螺栓）每個(gè)螺栓均勻傳力每個(gè)螺栓均勻傳力，孔前傳力孔前傳力系數(shù)系數(shù)0.5凈截面拉應(yīng)力凈截面拉應(yīng)力凈截面拉力凈截面拉力11(1 0.5/ )NNnn11(1 0.5/ )nnnNNnnfAA2

9、6第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算凈截面計(jì)算凈截面計(jì)算（承壓型螺栓）（承壓型螺栓）與普通螺栓相同與普通螺栓相同27第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算計(jì)算假定及過程計(jì)算假定及過程同普通螺栓，同普通螺栓，但采用高強(qiáng)螺栓但采用高強(qiáng)螺栓的承載力設(shè)計(jì)值的承載力設(shè)計(jì)值28第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算三三、高強(qiáng)螺栓群的高強(qiáng)螺栓群的抗拉抗拉計(jì)算計(jì)算bttNNNn0.8btNP摩擦型螺栓摩擦型螺栓承壓型螺栓承壓型螺栓214bbtetNd f29第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接

10、的工作性能和計(jì)算根據(jù)高強(qiáng)螺栓連接中的被連接構(gòu)件始終密貼，認(rèn)根據(jù)高強(qiáng)螺栓連接中的被連接構(gòu)件始終密貼，認(rèn)為構(gòu)件應(yīng)繞為構(gòu)件應(yīng)繞螺栓形心軸轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓形心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)算公式為，計(jì)算公式為 2i1M1tyyMNbtN0.8btNP摩擦型螺栓摩擦型螺栓承壓型螺栓承壓型螺栓214bbtetNd f30第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算btNyyMnNN2i1M1t0.8btNP摩擦型螺栓摩擦型螺栓承壓型螺栓承壓型螺栓214bbtetNd f31第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算用線性相關(guān)方程近似表示破壞模式用線性相關(guān)方程近似表示破壞模式四、高

11、強(qiáng)度四、高強(qiáng)度螺栓螺栓同時(shí)同時(shí)受拉受剪受拉受剪假設(shè)剪力均勻分布，彎矩假設(shè)剪力均勻分布，彎矩使中和軸以上連接板間壓使中和軸以上連接板間壓力減小，中和軸以下連接力減小，中和軸以下連接板間壓力增大，但連接板板間壓力增大，但連接板間不分離。中和軸在螺栓間不分離。中和軸在螺栓群形心處。群形心處。1tvbbtvNNNN32第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算同時(shí)同時(shí)1.2bcvNN 22tbbt1vvNNNN其中其中214bbtetNd f24bbvvvdNnf3334第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算bf0.90.9 2 0.5 15

12、0135kNvNnPm 個(gè)12135/1530/bVNNnnnNN15 . 011245 . 011530kN1275kN150P5 . 0m35第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算2N/mm295 f201cm8 .48)4 . 2434(0 . 2dnbtAn2N/mm3 .2618 .48/101275/nAN36第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算kN1900524221416. 32422bvvbvfdnNkN8 .206N2068000742022bcbctfdNkN190,minminbcbvbNNN個(gè)9190/

13、1530/minbNNn37第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算201cm6 .53)4 . 2334(0 . 2dnbtAn2N/mm295 f2N/mm45.2856 .53/101530/nAN比較：比較：承壓型高強(qiáng)螺栓承壓型高強(qiáng)螺栓需要螺栓數(shù)量少？需要螺栓數(shù)量少？3839第八節(jié)第八節(jié) 高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算高強(qiáng)螺栓連接的工作性能和計(jì)算kN5 .67162822162027022211iMtymMyNNkN1241558 . 08 . 0PNbtPnNmfbv9 . 01555 . 019 . 0kN75.69kN2710270nVNv193. 01245 .6775.6927bttbVVNNNN40kN81152522152027022211iMtymMyNNkN75.338270nVNvkN4 .971034