第四章 鋼結構連接

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第四章鋼結構的連接——螺栓連接

張麗梅

普通螺栓連接

高強螺栓連接

普通螺栓連接和高強螺栓連接的區(qū)別：從原材料看：高強度螺栓采用高強度材料制造。高強螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強鋼材制作，常用45號鋼、40硼鋼、20錳鈦硼鋼。普通螺栓常用Q235鋼制造。從強度等級上看：高強螺栓，使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級，其中10.9級居多。普通螺栓強度等級要低，一般為4.4級、4.8級、5.6級和8.8級。從受力特點來看：高強度螺栓施加預拉力和靠摩擦力傳遞外力。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力，擰緊螺帽時產(chǎn)生預拉力很小，其影響可以忽略不計，而高強螺栓除了其材料強度很高之外，還給螺栓施加很大預拉力，使連接構件間產(chǎn)生擠壓力，從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力，而且預拉力、抗滑移系數(shù)和鋼材種類都直接影響高強螺栓的承載力。從使用上看：建筑結構主構件的螺栓連接，一般均采用高強螺栓連接。普通螺栓可重復使用，高強螺栓不可重復使用。高強螺栓一般用于永久連接。高強螺栓是預應力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加規(guī)定預應力,承壓型擰掉梅花頭。普通螺栓抗剪性能差，可在次要結構部位使用。普通螺栓只需擰緊即可。

普通螺栓連接普通螺栓

A、B級

C級4.6級、4.8級普通碳素鋼Q235BF螺桿直徑比螺孔小小1.0~1.5mm

5.6級、8.8級優(yōu)質(zhì)碳素鋼45號鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼35號鋼

螺栓孔排列螺栓的排列形式應簡單、整齊、緊湊，排列方法有并列和錯列兩種。

型鋼螺栓排列

螺栓連接形式螺栓連接的基本形式有蓋板對接、T形連接和搭接。

螺栓容許間距(1)

螺栓容許間距(2)

1)受力要求：a)端距限制——防止孔端鋼板剪斷，≥2d0;b)螺孔中距限制

2)構造要求：防止板翹曲后浸入潮氣而腐蝕，限制螺孔中間矩最大值；3)施工要求：為便于擰緊螺栓，留適當間距(不同的工具有不同要求)。

普通螺栓工作性能普通螺栓依照受力狀況分成剪力螺栓和拉力螺栓。外力垂直于螺桿時為剪力螺栓，外力平行于螺桿時為拉力螺栓。

受剪螺栓工作性能剪力螺栓受力后，當外力不大時，由構件間的摩擦力來傳遞外力。當外力增大超過極限摩擦力后，構件間相對滑移，螺桿開始接觸構件的孔壁而受剪，孔壁則受壓。

◎剪力螺栓破壞的五種形式：

(1)螺栓桿剪切破壞(2)鋼板孔壁擠壓破壞(3)構件本身由于截面開孔過多破壞(4)鋼板端部的螺孔端距太小而被剪切(5)鋼板太厚，螺桿直徑過小，螺桿彎曲破壞

受剪螺栓承載力計算

受剪承載力Nvbnv

d24

fvbb

Ncbd

tfcb承壓承載力

NvminNcb,Nvb取二者之間最小值：nv

螺栓剪面數(shù)，單剪n

v

1.0

,雙剪n

v

2.0

t

同一受力方向的承壓構件較小厚度，單剪取較小厚度，雙剪取tminb,ac

受拉螺栓工作性能

傳力路徑：構件A的拉力T先由剪力螺栓傳遞給拼接角鋼B,然后通過拉力螺栓傳遞給C。螺栓受力：TPfV2

受拉螺栓承載力計算受拉承載力：Ntbde

de24

ftb

螺栓有效直徑查表8-6或依照ded0.9382p計算

螺栓群的計算◎剪力螺栓群的計算◎拉力螺栓群的計算◎剪—拉螺栓群的計算

◎剪力螺栓群的計算

軸力作用下的計算

彈性階段