鋼結(jié)構(gòu)的緊固件連接同濟(jì)大學(xué)

第5章鋼結(jié)構(gòu)的緊固件連接鋼結(jié)構(gòu)--原理與設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)建筑工程系沈德洪5.1.2螺栓連接精制螺栓粗制螺栓代號(hào)A級(jí)和B級(jí)C級(jí)強(qiáng)度等級(jí)5.6級(jí)和8.8級(jí)4.6級(jí)和4.8級(jí)加工方式車床上經(jīng)過切削而成單個(gè)零件上一次沖成加工精度螺桿與栓孔直徑之差為0.25～0.5mm螺桿與栓孔直徑之差為1.5～3mm抗剪性能好較差經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格高價(jià)格經(jīng)濟(jì)用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機(jī)械結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的抗剪連接；安裝的臨時(shí)固定1.普通螺栓連接2.高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓是高強(qiáng)螺桿和配套螺母、墊圈的合稱。由45號(hào)、40B和20MnTiB鋼經(jīng)過熱處理加工而成。

45號(hào)－8.8級(jí)；40B和20MnTiB－10.9級(jí)

（a）大六角頭螺栓（b）扭剪型螺栓（a）大六角頭螺栓（b）扭剪型螺栓高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接和承壓型連接比較高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓承壓型連接傳力機(jī)理利用預(yù)拉力把被連接的部件夾緊，使部件的接觸面間產(chǎn)生很大的摩擦力，外力通過摩擦力來(lái)傳遞允許接觸面滑移，依靠螺栓桿和螺孔之間的承壓來(lái)傳力栓孔直徑＝螺桿的公稱直徑+1.5～2.0mm＝螺桿的公稱直徑+1.0～1.5mm特點(diǎn)剪切變形小，彈性性能好，特別適用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)連接緊湊，但剪切變形大，不得用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)鉚釘連接及特點(diǎn)

鉚釘連接是用一端帶有半圓形預(yù)制釘頭的鉚釘，將釘桿燒紅迅速插入被連接件的釘孔中，再用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭，使連接達(dá)到緊固。缺點(diǎn)費(fèi)工費(fèi)料、勞動(dòng)強(qiáng)度高。目前承重鋼結(jié)構(gòu)連接中已很少應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)傳力可靠，塑性、韌性好，動(dòng)力性能好連接方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)焊接對(duì)幾何形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，省材省工，易于自動(dòng)化，工效高。焊接殘余應(yīng)力大且不易控制，焊接變形大。對(duì)材質(zhì)要求高，質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大。鉚接傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動(dòng)力荷載好。

費(fèi)鋼、費(fèi)工。目前很少采用普通螺栓連接裝卸便利，設(shè)備簡(jiǎn)單螺栓精度低時(shí)不宜受剪，螺栓精度高時(shí)加工和安裝難度較大。高強(qiáng)螺栓連接加工方便，對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好。摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，造價(jià)略高主要連接方法及優(yōu)缺點(diǎn)螺栓規(guī)格精制螺栓粗制螺栓分類A級(jí)和B級(jí)C級(jí)強(qiáng)度等級(jí)5.6級(jí)和8.8級(jí)4.6級(jí)和4.8級(jí)加工方式車床上經(jīng)過切削而成單個(gè)零件上一次沖成加工精度螺桿與栓孔直徑之差為0.25～0.5mm螺桿與栓孔直徑之差為1.5～3mm受力特點(diǎn)抗剪差、抗拉好抗剪抗拉均好經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格高價(jià)格經(jīng)濟(jì)用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機(jī)械結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的抗剪連接；安裝的臨時(shí)固定§5.5普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算注：A、B兩級(jí)的區(qū)別只是尺寸不同。A級(jí)用于d≤24mm,l≤150mm的螺栓，B級(jí)用于d>24mm,l>150mm

螺栓。

常用螺栓直徑為d=16，20，24mm，用M表示，如M16。螺栓符號(hào)螺栓孔為d0=d+1.5～3mmM12、M16大1.5mm，M18、M20、M22

、M24大2mm，M27、M30大3mm5.5.1螺栓的排列和構(gòu)造要求

螺栓的排列應(yīng)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一而緊湊，滿足受力要求，構(gòu)造合理又便于安裝。排列的方式有并列排列和錯(cuò)列排列兩種。圖3.5.1螺栓的排列方式1.螺栓的排列并列比較簡(jiǎn)單整齊，所用連接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，對(duì)構(gòu)件截面的削弱較大；錯(cuò)列可以減小螺栓孔對(duì)截面的削弱，但螺栓空排列不如并列緊湊，連接板尺寸較大。(1)受力要求

下限：防止孔間板破裂≥3d0上限：防止板間張口和鼓曲。b）螺孔中心距限制a）端距限制——防止孔端鋼板剪斷，≥2d0

；中心距太大<2d端距過小（2）構(gòu)造要求

螺栓的中距及邊距過大，則構(gòu)件接觸面不夠緊密，潮氣易侵入縫隙而發(fā)生銹蝕。（3）施工要求

要保證有一定的空間，以便轉(zhuǎn)動(dòng)扳手，擰緊螺母。端距邊距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距端距端距中距邊距線距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0邊距

根據(jù)規(guī)范規(guī)定（P86表）的螺栓最大、最小容許間距，排列螺栓時(shí)宜按最小容許間距取用，且宜取5mm的倍數(shù)，并按等距離布置，以縮小連接的尺寸。最大容許間距一般只在起連系作用的構(gòu)造連接中采用。為了保證連接的可靠性，每個(gè)桿件的節(jié)點(diǎn)或拼接接頭一端不宜少于兩個(gè)永久螺栓；2.螺栓的其它構(gòu)造要求直接承受動(dòng)荷載的普通螺栓連接應(yīng)采用雙螺帽，或其他措施以防螺帽松動(dòng)；C級(jí)螺栓宜用于沿桿軸方向的受拉連接，以下情況可用于抗剪連接：①承受靜載或間接動(dòng)載的次要連接；②承受靜載的可拆卸結(jié)構(gòu)連接；③臨時(shí)固定構(gòu)件的安裝連接。沿桿軸方向受拉螺栓連接的端板，應(yīng)適當(dāng)加大剛度，以減小撬力對(duì)螺栓抗拉承載力的不利影響。5.5.2普通螺栓的受剪連接

螺栓連接的受力形式分為：只受剪力，只受拉力。有時(shí)受剪力和拉力的共同作用。

FNFA剪力螺栓B拉力螺栓C剪力和拉力共同作用受力垂直螺桿，承剪、承壓。連接件有錯(cuò)動(dòng)趨勢(shì)受力平行螺桿，承拉連接件有脫開趨勢(shì)NδO1234NNabNN/2N/2對(duì)圖示螺栓連接做抗剪試驗(yàn),即可得到板件上a、b兩點(diǎn)相對(duì)位移δ與作用力N的關(guān)系曲線,該曲線清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四個(gè)階段1.受剪連接的工作性能

(1)摩擦傳力的彈性階段(0~1段)

直線段—連接處于彈性狀態(tài)；該階段較短—摩擦力較小。(2)滑移階段(1~2段)

克服摩擦力后，板件間突然發(fā)生水平滑移，最大滑移量為栓孔和栓桿間的間隙，表現(xiàn)在曲線上為水平段。

NδO1234abNN/2N/2(3)栓桿傳力的彈性階段(2~3段)

該階段主要靠栓桿與孔壁的接觸傳力。栓桿受剪力、拉力、彎矩作用，孔壁受擠壓。由于材料的彈性以及栓桿拉力增大所導(dǎo)致的板件間摩擦力的增大，N-δ關(guān)系以曲線狀態(tài)上升。

(4)彈塑性階段(3~4段)

達(dá)到‘3’后，即使給荷載以很小的增量，連接的剪切變形迅速增大，直到連接破壞。‘4’點(diǎn)（曲線的最高點(diǎn)）即為普通螺栓抗剪連接的極限承載力Nu。螺桿被剪斷；b)連接件孔壁擠壓破壞；c)鋼板拉斷；d)鋼板沖剪破壞；e)螺桿彎曲破壞。2.受剪螺栓的破壞形式a)AB栓桿較細(xì)而板件較厚時(shí)b)BA栓桿較粗而板件較薄時(shí)c)A截面削弱過多時(shí)d)35o35oa1A端矩過小時(shí)；端矩≥2d0e)A板過厚螺栓桿過長(zhǎng)；栓桿長(zhǎng)度＜5da)、b)、c)通過計(jì)算解決d)、e)通過構(gòu)造解決單個(gè)剪力螺栓的設(shè)計(jì)承載力：受剪承載力設(shè)計(jì)值：承壓承載力設(shè)計(jì)值：d3.單個(gè)普通螺栓的受剪計(jì)算

剪力螺栓的承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定:（3.5.1）（3.5.2）

假定螺栓受剪面上的剪應(yīng)力均勻分布；假定擠壓力沿栓桿直徑平面（實(shí)際上是相應(yīng)于栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布驗(yàn)算：受剪承載力設(shè)計(jì)值：承壓承載力設(shè)計(jì)值：t1<t2

,Σt=t1t1t2t1t2t3t2<t1+t2

,Σt=t2d+b<a+c+e

,Σt=b+d螺栓直徑承壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度剪面數(shù)目螺栓抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度承壓構(gòu)件一側(cè)總厚度的較小值N/2Nl1N/2試驗(yàn)證清明,栓群克在軸絕力作羊用下多各個(gè)同螺栓甚的內(nèi)黑力沿螺栓跡群長(zhǎng)度秤方向不齒均勻，烤兩端大,中間小。當(dāng)l1≤1辛5d0(d0為孔徑)時(shí)，連價(jià)接進(jìn)入頌彈塑性召工作狀截態(tài)后，郵內(nèi)力重解新分布篩，各個(gè)丑螺栓內(nèi)諷力趨于儲(chǔ)相同，改故設(shè)計(jì)雀時(shí)假定N由各扇螺栓罪平均仿分擔(dān)須。4.普通螺務(wù)栓群抗問剪連接警計(jì)算（1）普貪通螺部栓群理軸心朱受剪舞計(jì)算連接一側(cè)所需螺栓數(shù)為：(3.5.3)平均值螺栓的內(nèi)力分布彈性階段塑性階段ECCS我國(guó)規(guī)范試驗(yàn)曲線8.8級(jí)

M221.00.750.50.2501020304050607080l1/d0η平均值長(zhǎng)連接螺栓的內(nèi)力分布當(dāng)連接容長(zhǎng)度l1>1蓬5d0(d0為孔徑)時(shí)，各留個(gè)螺栓嗓內(nèi)力難烏以均勻莖，端部繩螺栓受餡力最大管首先破鎮(zhèn)壞，然栽后依次腎破壞。芝由試驗(yàn)惡可得連童接的抗剪桶強(qiáng)度波折減追系數(shù)與l1/d0的關(guān)系券曲線。則連接所需栓數(shù)：(3.5.5)因此《規(guī)范》采用承變載力折沖減系數(shù)考慮揮螺栓勤群受揀力不芒均。FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1F（2）普通糕螺栓群舉偏心受則剪F作用下注每個(gè)螺胞栓受力勉：基本灘假設(shè)①殃連接機(jī)件絕謙對(duì)剛廁性,螺栓彈政性；②T作用下獸連接板疾件繞栓流群形心項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)，某各螺栓盆剪力大割小與螺刃栓至形甲心的距吐離ri成正比殿，方向右與它和爬形心的脖連線垂溜直。V=FT=Fe（a）TxyN1TN1TxN1Tyr11顯然，T作用盟下‘1’號(hào)螺糕栓所米受剪某力最熱大（r1最大）燥。根據(jù)平緣瑞衡條件及得：（c）將（c）式代入（a），得用N1T表達(dá)的T式：由各螺攀栓剪力掀與r成正比級(jí)：（b）由各償剪力臘都用N1表示：螺栓1離形心裝最遠(yuǎn)是勇危險(xiǎn)螺費(fèi)栓,最大蛛剪力N1T:將N1T它分解糾為水平儉和豎直本分力：（3.5.8）xi—第i個(gè)螺栓中心的x坐標(biāo)，yi—第i個(gè)螺栓中心的y坐標(biāo)yoxx11r1y1(3.5.7)驗(yàn)算剪勾力最大柱螺栓:（3.5.9）此時(shí)瓜計(jì)算F作用下鬧的螺栓畢內(nèi)力時(shí)牲，不需純考慮長(zhǎng)挖接頭的影折減系砍數(shù)yoxx11r1y1如果y1≥3x1，則可假定xi=0

。由此得N1Ty=0，則計(jì)算式為：（3.5.10）如果x1≥3y1，則可假定yi=0

。由此得N1Tx=0，則計(jì)算式為：（3.5.10）5.桑5.茶3普通螺散栓的受遼拉連接1.普通螺字栓受拉稀的工作蜂性能b)試驗(yàn)餅證明鈔影響礦撬力逝的因超素較捎多，妥其大孩小難淺以確趨定，犧規(guī)范到將螺條栓的寸抗拉盾強(qiáng)度必設(shè)計(jì)照值降奏低20％來(lái)考央慮撬力稍的影響竹，取ftb=0.邪8f（f—螺栓鋼怕材的抗怨拉強(qiáng)度蛋設(shè)值）。a)螺栓騾受拉羨時(shí)，脈一般隙是通她過與靠螺桿亡垂直慌的板磨件傳男遞，君即螺樹桿并裁非軸有心受逆拉，年當(dāng)連爬接板老件發(fā)杏生變極形時(shí)虎，螺幣栓有妨被撬辰開的賄趨勢(shì)當(dāng)（杠震桿作率用）航，使辦螺桿譽(yù)中的儉拉力報(bào)增加罵（撬抄力Q）并產(chǎn)善生彎曲輔現(xiàn)象。腐連接件基剛度越狗小撬力替越大。

圖3.5.6受拉螺栓的撬力c)在構(gòu)造撇上可以抬通過加濱強(qiáng)連接漂件的剛泊度的方吸法，來(lái)寄減小杠為桿作用院引起的暖撬力，壁如設(shè)加駛勁肋，主可以減扛小甚至姥消除撬蒼力的影艇響。加勁肋圖3.5.7翼緣加強(qiáng)的措施2.單個(gè)及普通坐螺栓形受拉之承載模力（3.5.11）Ntb——單個(gè)螺椅栓抗拉進(jìn)承載力買；Ae——螺栓螺筋紋處的除有效面吐積；de——螺栓齊有效橋直徑煉；附礎(chǔ)表9.羨2街(P般45雖5)ftb——螺栓的喝抗拉強(qiáng)某度設(shè)計(jì)瓜值。ftb＝0.8f假定怨拉應(yīng)繞力在擴(kuò)螺栓突螺紋雪處截蓄面上掃均勻享分布爬，則象一個(gè)言拉力解螺栓框的承炸載力狹設(shè)計(jì)祖值：dedndmd螺栓的衫有效截題面面積因栓桿票上的螺眼紋為斜尖方向的兆，所以封公式取止的是有地效直徑de而不是怒凈直徑dn，現(xiàn)行成國(guó)家標(biāo)距準(zhǔn)?。篘Nbtt1b111軸心催受力瓣構(gòu)件瞧采用搜螺栓秒連接便時(shí)按父最危幣險(xiǎn)的殘凈截究面計(jì)將算。NNtt1bc2c3c6c111ⅡⅡt≤2t1螺栓爬并列表布置筐按最朽危險(xiǎn)女的正虹交截悠面（Ⅰ－Ⅰ）計(jì)羅算：螺栓嚼錯(cuò)列鵝布置慢可能逗沿正志交截境面（獎(jiǎng)Ｉ－燥Ｉ）毒破壞浮，也若可能插沿齒豪狀截叉面（Ⅱ－Ⅱ）破怪壞，垮取截釘面的邊較小役面積宴計(jì)算譯：（1）栓群榆軸心受淚拉當(dāng)外交力通低過螺遭栓群濃形心唯時(shí)，一般假斥定每個(gè)幼螺栓均躲勻受力卸，因此炒連接強(qiáng)所需奶的螺穗栓數(shù)摩目為農(nóng)：（3.5.13）（3.5.11）3.普通螺超栓群受臺(tái)拉NM刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸(2）栓群值承受彎俊矩作用M作用下抄螺栓連疑接按彈蝕性設(shè)計(jì)央，其假好定為：①連懸接板哭件絕滔對(duì)剛放性，偷螺栓精為彈瓶性；②螺邁栓群劍的中秩和軸鳴位于抄最下栗排螺攔栓的騰形心濁處，份各螺棄栓所筒受拉活力與陣其至列中和砌軸的負(fù)距離襪成正洽比。M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸顯然逮‘1’號(hào)螺決栓在M作用下挽所受拉割力最大由力棟學(xué)及營(yíng)假定屢可得寺：將式(c)代入模式(b)得:由式(a)得:因此塑，設(shè)火計(jì)時(shí)劇只要銳滿足膽下式趙即可壺：螺栓i的拉掙力:即受力胸最大的牧最外排保螺栓1的拉力別不超過蹤蝶一個(gè)螺艘栓的抗妙拉承載勸力設(shè)計(jì)齊值M1234圖3.5榮.10螺栓群平偏心受帝拉刨平頂緊承托(板)NeV(3）栓群罰偏心受梳拉①小偏心渡受拉當(dāng)M/希N較小為時(shí)，燙所有螺亂栓均扁承受鵲拉力作用真，構(gòu)混件B繞螺栓群的冊(cè)形心O轉(zhuǎn)動(dòng)。螺栓燒群的晴最大定和最街小螺碎栓受機(jī)力為殊：（3.5.15a）（3.5.15b）當(dāng)Nmin>0，e<ρ則表示搭所有螺降栓受拉沉，螺栓懲群繞形洽心軸旋寫轉(zhuǎn)?！菟ㄓ芯┬Ы孛驸徑M成的斯核心矩②大偏心級(jí)受拉當(dāng)Nmi確n<0時(shí)，磚由于M/N較大葛，e>ρ，構(gòu)件B繞A點(diǎn)（景底排鈴螺栓框）旋車轉(zhuǎn)趨火勢(shì)，竊偏于崗安全覆取中芝和軸殖位于督最下偽排螺驢栓O’處，育受拉芳力最婚大的杠螺栓齒要求織滿足其：（3.5.16）O’5.泉5.短4剪－間拉螺井栓群蘇的計(jì)塔算同時(shí)承搭受剪力粥和拉力集作用的禮普通螺悼栓有兩質(zhì)種可能燈破壞形膊式：一是螺身栓桿受足剪受拉驕破壞；難二是孔謹(jǐn)壁承壓并破壞。圖3.5.12剪－拉聯(lián)合作用的螺栓圖3.5.13剪力和拉力的相關(guān)曲線試驗(yàn)研板究結(jié)果諸表明，掃兼受剪驅(qū)力和拉遵力的螺懶桿分別獲除以各紐奉自單獨(dú)蚊作用的師承載力識(shí)，所得豬的相關(guān)拖關(guān)系近在似為圓運(yùn)曲線。規(guī)范票規(guī)定撕：同歡時(shí)承扛受剪漂力和秋桿軸丘方向錄拉力父的普彈通螺酷栓，扭應(yīng)分飽別符峰合下盤列公漫式的魚要求磚：驗(yàn)算剪-拉聯(lián)粘合作孔用：（3.5.17）（3.5.18）驗(yàn)算孔色壁承壓端：Nvb——單個(gè)螺凝栓抗剪林承載力饅設(shè)計(jì)值親；Ncb——單個(gè)封螺栓謊承壓春承載局力設(shè)鴨計(jì)值Ntb——單個(gè)螺次栓抗拉絞承載力纖設(shè)計(jì)值坦；Nv、Nt——單個(gè)凈螺栓迅承受怒的最江大剪錄力和宜拉力映設(shè)計(jì)框值。例5.7驗(yàn)算如舊圖所示積，普通竟螺栓連宋接。N=3原49.仿5kN，。M22，B級(jí)，餓鋼材Q23廢5。單個(gè)像螺栓輔抗拉云承載尖力【解】支托505075757575

506010NM強(qiáng)度虛驗(yàn)算先假壟設(shè)小煮偏心主，以物眾栓震形心煩計(jì)例5.沈8驗(yàn)算文如圖根所示吼，普負(fù)通螺糟栓連聾接。V=點(diǎn)23旨3kN，N=3童49.允5kN，M=1狹7.4扭75k類Nm。M2微2，B級(jí)，兩鋼材Q23議5。單個(gè)親螺栓硬抗拉案承載溫力【解】強(qiáng)度驗(yàn)佩算支托505075757575

6010NMV50支托505075757575

6010NMV50先假何設(shè)小飼偏心脊，以卷眾栓憂形心司計(jì)例5.1析0驗(yàn)算如歐圖所示銷端板和終柱翼緣秩間普通授螺栓的角連接強(qiáng)匪度。普朽通螺栓4.6級(jí)，M2雄2，孔扣徑24豈mm。NMoN1N=245kNa)N=245kNo’柱翼緣節(jié)點(diǎn)板端板N1b)計(jì)算模澡型可為支（a圖）或晌（b圖）沸。a圖彎盡曲轉(zhuǎn)欠動(dòng)中掌心在鍬螺栓芳群的枕形心鋼處稱唐小偏棟心；b圖彎跨曲轉(zhuǎn)露動(dòng)中漢心在里端板膜上1號(hào)螺栓戒處，稱宣大偏心沖。[計(jì)算]1.內(nèi)力計(jì)裳算N=2作45掩kN，e=1柿3c持m，M=Ne=24沈5×1車3=3柿185暢kN-秘cm2.單個(gè)御螺栓塵的抗租拉承瓣載力推：查P38姨3附表1.營(yíng)4，ftb=17形0N/隨mm2查P45爛5附表9.2，Ae=30截3mm2（M2賽2螺栓有聰效截面權(quán)面積）3.計(jì)算墾危險(xiǎn)熄螺栓床拉力設(shè)每排鎖螺栓有幫兩列，m=2一共6排螺栓甩，螺栓著總數(shù)12，n=12判斷大劑小偏心線：此連接蝦屬大偏粗心受拉質(zhì)，構(gòu)件姐應(yīng)繞典頂排緒螺栓譯轉(zhuǎn)動(dòng)睜。N=245kNo’柱翼緣節(jié)點(diǎn)板端板N1b)滿足例5.1凳1驗(yàn)算取如圖康所示糾普通謹(jǐn)螺栓灶連接最強(qiáng)度蜓。螺雄栓M2皆0，孔響徑21梅.5甲mm，材料跌為Q2緩35。步驟1計(jì)算鬧螺栓滔上的晉力N=1望00蛇×3屈/5遠(yuǎn)=6資0k騰NV=100撞×4/砌5=8茅0kN分析螺扔栓受力欺狀態(tài)荷載P通過貴螺栓凳截面膚形心O，分解翠后得剪蚊力V和拉談力N，螺栓農(nóng)處于既瞇受拉又旨受剪的譯狀態(tài)。P=100kN543o[計(jì)算]Nv=V/n=8垂0/咬4=著20風(fēng)kNNt=N/n=60矮/4=透15k尸N步驟3用相決關(guān)公曾式驗(yàn)盲算強(qiáng)愧度步驟2計(jì)算螺敞栓抗拉糟、抗剪尖承載力嫂設(shè)計(jì)值V=80N=60Nv=2利0k齒N＜Ncb=2貫0×襪20陶×3必05×1禿0-3=12爽2kN滿足設(shè)雞計(jì)要求Ntb=Aeftb=2喪44制.8想×1范70稈×子10-3=41雞.6k付NNvb=nv×(d2/4)擴(kuò)×fvb=1脊×3汁.1話4×?xí)?02/4俊×1葉30只×1濕0-3=31定.9k未N§5.討6高強(qiáng)度扛螺栓連生接的構(gòu)載造和計(jì)期算5.豪6.陳1高強(qiáng)度稍螺栓的芒工作性刮能和構(gòu)拿造要求強(qiáng)度等級(jí)采用鋼材8.8級(jí)45號(hào)鋼、40B鋼10.9級(jí)20MnTiB鋼、35VB鋼按材料禿分類按受伐力特絨征分匪類受力特征承載力極限狀態(tài)安裝孔徑應(yīng)用特點(diǎn)摩擦型外力達(dá)到板件摩擦力d0=d+1.5~2

剪切變形小，耐疲勞，動(dòng)載下不易松動(dòng)承壓型外力超過摩擦力栓桿受剪板件承壓d0=d+1.0~1.5承載力比摩擦型大，剪切變形大，一般不用于直接動(dòng)載情況1.高強(qiáng)紅度螺您栓連危接工騾作性飄能1)抗剪連小接工作甜性能由于高宿強(qiáng)度螺盈栓連接餃有較大屈的預(yù)拉規(guī)力，從幕而使被碑連接件斯中有很它大的預(yù)赴壓力，喚當(dāng)連接驚受剪時(shí)傅，主要偽依靠摩婚擦力傳繞力的高鴉強(qiáng)度螺鄰栓連接蔥的抗剪淺承載力紡可達(dá)到1點(diǎn)。筑通過1點(diǎn)后糧，連恢接產(chǎn)堵生了寸滑移擠，當(dāng)鞠栓桿瘡與孔晚壁接其觸后奔，連蘋接又栽可繼變續(xù)承薪載直妄到破哥壞。高強(qiáng)度螺栓NδO12341234普通螺栓abNN/2N/2對(duì)于高強(qiáng)騰度螺滋栓摩賞擦型連接，找其破壞眼準(zhǔn)則為卷板件發(fā)揪生相對(duì)航滑移，霧因此其洽極限狀租態(tài)為1點(diǎn)，利所以1點(diǎn)的承偽載力即悲為一個(gè)黨高強(qiáng)度仍螺栓摩替擦型連睜接的抗德剪承載壺力。對(duì)于高強(qiáng)度排螺栓承剝壓型連接，星允許接莫觸面發(fā)郵生相對(duì)未滑移，驚破壞準(zhǔn)生則為連魯接達(dá)到兵其極限壞狀態(tài)4點(diǎn)，所以高目強(qiáng)度螺使栓承壓踢型連接興的單栓震抗剪承穩(wěn)載力計(jì)乓算方法所與普通耗螺栓相茶同。2）高供強(qiáng)度袖螺栓昆的抗亡拉工頑作性悼能圖3.喂6.猾1高強(qiáng)怖度螺默栓受沖拉P+PC－Ca)b)高強(qiáng)度劉螺栓在返承受外俘拉力前言，螺桿捐中已有器很高的盲預(yù)拉力P，板層事之間則充有壓力C，而P與C維持平御衡C=P(狀態(tài)a)。加荷載小拉力Nt后，螺露栓拉力悄從P增加憶了P，板件薦擠壓力允則由C減小了C(狀態(tài)b)。30025020知015螞010050050應(yīng)1役00井1筍50霸20蘿0貸25以0不3告00Pf(k說(shuō)N)Nu’NuNt(k猛N)Q有橇數(shù)力時(shí)睜的螺純栓破戰(zhàn)壞無(wú)橇段力時(shí)鮮的螺業(yè)栓破政壞計(jì)算殼表明完，當(dāng)靈螺桿慮的外敗拉力Nt為預(yù)拉授力P的80％時(shí)，擠螺桿內(nèi)弄的拉力稀增加很聰少，可昌以認(rèn)為幅此時(shí)螺罵桿的預(yù)枝拉力基羨本不變淡。當(dāng)考朋慮橇坦力影果響時(shí)粒，螺山栓桿丑的拉會(huì)力Pf與Nt的關(guān)系撓曲線如趕圖：Nt≤0紡.5鳳P時(shí)，橇勻力Q=0；Nt≥0常.5虎P后，庭橇力Q出現(xiàn)舟，增津加速屆度先濁慢后望快。橇力Q的存在概導(dǎo)致連歲接的極巴限承載債力由Nu降至Nu’。所以，士如設(shè)計(jì)富時(shí)不考撞慮橇力永的影響,應(yīng)使Nt≤0申.5王P或增笑加連忌接板與件的徹剛度磨（如柴設(shè)加竭勁肋嬌）。直接拌承受摩動(dòng)力匠荷載料的結(jié)鎮(zhèn)構(gòu)外虎拉力葉不宜吼超過0.5P（1）高義強(qiáng)度引螺栓校預(yù)拉悄力的透建立歪方法2.高強(qiáng)度額螺栓連思接的構(gòu)峽造要求①大六角服頭螺栓息的預(yù)拉繞力控制閣方法有綱：a.力矩法初擰——用力矩射扳手?jǐn)Q議至終擰延力矩的30葉%~癥50潑%，使板給件貼緊學(xué)密；終擰——初擰基鋒礎(chǔ)上，脂按10勁0%設(shè)計(jì)廁終擰廚力矩砍擰緊忌。特點(diǎn)渴：簡(jiǎn)嚇單、告易實(shí)紙施，需但得如到的擇預(yù)拉快力誤匹差較本大。為了繩保證黑通過垃摩擦父力傳鋤遞剪衰力，顧高強(qiáng)蛋度度劑螺栓鎮(zhèn)的預(yù)桂拉力P的準(zhǔn)確床控制非紹常重要芳。b.轉(zhuǎn)角法初擰——用普通紛扳手?jǐn)Q蓬至不動(dòng)炊，使板昌件貼緊饞密；終擰——初擰諷基礎(chǔ)繪上用搭長(zhǎng)扳逐手或狗電動(dòng)妙扳手棋再擰岸過一礦定的何角度弦，一般坐為12托0o~18異0o完成配終擰扁。特點(diǎn)戴：預(yù)晨拉力時(shí)的建棗立簡(jiǎn)羞單、盟有效籮，但霜要防廁止欠觸擰、主漏擰亂和超谷擰。②扭斷螺床栓桿尾禿部法（勝扭剪型努高強(qiáng)度高螺栓）初擰——擰至闊終擰貍力矩機(jī)的60更%~駱80拆%；終擰——初擰基勢(shì)礎(chǔ)上，鍛以扭斷求螺栓桿此尾部為嚷準(zhǔn)。特點(diǎn)盤：施窗工簡(jiǎn)堅(jiān)單、奸技術(shù)利要求瞧低易盼實(shí)施僅、質(zhì)毯量易擇保證鋒等。高強(qiáng)稱度螺屈栓的糖施工其要求殿：由于高壇強(qiáng)度螺怠栓的承穩(wěn)載力很綁大程度猾上取決航于螺栓妻桿的預(yù)籍拉力，稿因此施葡工要求餐較嚴(yán)格抱：①終擰限力矩偏羊差不應(yīng)震大于±10端%；②如發(fā)羨現(xiàn)欠、房誠(chéng)漏和超緣瑞擰螺栓豈應(yīng)更換鈔；③擰固名順序先榴主后次晝，且當(dāng)億天安裝無(wú)，當(dāng)天搶終擰完慌。如工字要型梁為陽(yáng)：上翼脅緣→下購(gòu)翼緣→惹腹板。Ae—螺紋胳處有枯效截或面積魚；fu—螺栓熱浴處理后竄的最抵鄰抗拉強(qiáng)喜度；8.亭8級(jí)，熔取fu=8暮30請(qǐng)N/寒mm2，10債.9級(jí)，取fu=10挽40N慌/mm2（2）高強(qiáng)嗚度螺栓陡預(yù)拉力箏的確定高強(qiáng)照螺栓檢的預(yù)麗拉力灣設(shè)計(jì)畜值由堡下式晃確定考慮材胳料的不朽均勻性勺的折減鉤系數(shù)0.悄9；為防止言施工時(shí)鑄超張拉弟導(dǎo)致螺鍵桿破壞蠅的折減權(quán)系數(shù)0.9；考慮擰白緊螺帽拋時(shí)，螺寇栓桿上研產(chǎn)生的吊剪力對(duì)俊抗拉強(qiáng)皇度的降乏低除以世系數(shù)1.策2。由于高致強(qiáng)度螺恐栓材料贊無(wú)明顯漁的屈服刮點(diǎn)，用廁抗拉強(qiáng)剖度f(wàn)u代替fy的附加安水全系數(shù)0.復(fù)9。螺栓的性能等級(jí)螺栓公稱直徑（mm）M16M20M22M24M27M308.8級(jí)8012515017523028010.9級(jí)100155190225290355表5.便6.瘦1高強(qiáng)螺嚇?biāo)ǖ念A(yù)卸拉力P(會(huì)GB甲500捧17)表奔高強(qiáng)學(xué)度螺照栓的濤預(yù)拉偉力P墨(G罷B智50夕01摩8)螺栓的性能等級(jí)螺栓公稱直徑（mm）M12M14M168.8級(jí)45608010.9級(jí)5575100摩擦型到高強(qiáng)度鉛螺栓是莖通過板絡(luò)件間摩門擦力傳篇遞內(nèi)力叢的，而靜摩擦力萍的大小危取決于運(yùn)板件間認(rèn)的擠壓說(shuō)力（P）和板蛇件間的饑抗滑移爹系數(shù)μ；（3）高蹲強(qiáng)度兩螺栓吉摩擦召面抗用滑移查系數(shù)連接處接觸面處理方法構(gòu)件的鋼號(hào)Q235Q345Q420噴砂噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆噴砂后生赤繡鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.450.350.450.300.500.400.500.350.500.400.500.40表5.朝6.樹3摩擦礎(chǔ)面抗贏滑移社系數(shù)值板件叼間的謠抗滑疤移系殲數(shù)與拋接觸鑰面的芹處理偉方法心和構(gòu)盤件鋼替號(hào)有能關(guān)，冤其大揉小隨開板件錄間的產(chǎn)擠壓捕力的色減小棉而降刺低；試驗(yàn)證鋒明，摩菌擦面涂芽紅丹防陵銹漆后馬，抗滑亂移系數(shù)確小于0.替15，故憐摩擦拿面應(yīng)嚴(yán)禁涂極紅丹。另外被，連接似在潮濕抖或淋雨娛條件下糾拼裝，銀也會(huì)降躁低值，驅(qū)故應(yīng)詢采取到有效融措施釣保證洋連接棵處表翻面的毅干燥盆。5.6腹.2高強(qiáng)孕度螺凡栓摩始擦型疫連接欲計(jì)算1.受剪連扮接承載掏力一個(gè)摩肥擦型連畏接高強(qiáng)現(xiàn)度螺栓搏抗剪承閣載力設(shè)怒計(jì)值:0.9—抗力密分項(xiàng)礙系數(shù)R的倒數(shù)(R=1.須111誼);nf—傳力摩使擦面數(shù)昆目;—摩擦面敗抗滑移鄉(xiāng)豐系數(shù);P—預(yù)拉力盜設(shè)計(jì)值.2.受拉連誘接承載字力單個(gè)摩島擦型連少接高強(qiáng)歪度螺栓小抗拉承鹽載力設(shè)撥計(jì)值:3.同時(shí)承濫受剪力北和拉力偷連接的猜承載力盡管當(dāng)Nt≤P時(shí)，栓當(dāng)桿的預(yù)舟拉力變澆化不大辭，但由敘于隨Nt的增大象而減小蹄，且隨Nt的增大族板件間垃的擠壓找力減小蛛，故連形接的抗做剪能力捉下降。實(shí)驗(yàn)愈結(jié)果宰表明軟，外愿加剪蛙力和押拉力峰與高脈強(qiáng)螺響栓的團(tuán)受拉邪、受幻玉剪承貍載力撓設(shè)計(jì)罵值之散間為源線性鐘關(guān)系煤，故朱規(guī)范澤規(guī)定石在V和N共同作賞用下應(yīng)瞎?jié)M足下結(jié)式：5.6江.3高強(qiáng)店度螺忌栓承潔壓型謠連接秋計(jì)算1.受剪連掙接承載腹力高強(qiáng)度切螺栓承弟壓型連右接的計(jì)虧算方法樸與普通以螺栓連程接相似喊。受剪搖承載逝力：?jiǎn)嗡ㄒr抗剪栽承載蜂力：承壓承肯載力：承壓錢型連絞接高客強(qiáng)螺衫栓，Ntb應(yīng)按普興通螺栓座的公式過計(jì)算。矩但抗拉靠強(qiáng)度設(shè)即計(jì)值不梯同，取ftb=覽0.跳48fub。2.受拉連奶接承載歐力（3.5.11）圖5.2.3摩擦型高強(qiáng)螺栓孔前傳力對(duì)于高頓強(qiáng)螺栓污的摩擦協(xié)型連接公，可以腐認(rèn)為連熱接傳力技所依靠潔的摩擦挨力均勻碎分布于文螺孔四襪周，故度在孔前箱接觸面推已傳遞給一半的祖力（50％）勻，因誦此最森外列但螺栓午處危三險(xiǎn)截秧面的丈凈截竟面強(qiáng)盟度應(yīng)盾按下陸式計(jì)濤算：高強(qiáng)糖度螺墓栓摩警擦型納連接握的構(gòu)阿件，科除按蹲上式債驗(yàn)算條凈截鉤面強(qiáng)再度外唐，尚肺需按銷式(6達(dá).2蹄.1癥)驗(yàn)算脅毛截棍面強(qiáng)橋度。（6.2.1）為了防它止孔壁運(yùn)的承壓互破壞，芝應(yīng)滿足紀(jì)：系數(shù)1.滾2是考綿慮由祖于外疾拉力學(xué)的存哪在導(dǎo)乏致高音強(qiáng)度扎螺栓呆的承摘壓承程載力慰降低喝的修歡正系熱數(shù)。3.同時(shí)廟承受醉剪力振和拉薯力連宋接的鳥承載灰力對(duì)于高銀強(qiáng)度螺膠栓承壓鄰型連接泡在剪力艘和拉力鹿共同作題用下計(jì)膜算方法胃與普通喘螺栓相渡同。5.6廣.4高強(qiáng)螺種栓群連塵接的計(jì)自算（1）軸心煌受剪圖3.6.3軸心受剪設(shè)一刻側(cè)的棋螺栓餡數(shù)為n，平芹均受氣剪，案承受肆外力N。軸力防通過螺爬栓群的倚形心，配所需螺倦栓數(shù)目督：Nbmi飛n——相應(yīng)連幕接類型詞單個(gè)高連強(qiáng)螺栓垂抗剪承魂載力設(shè)踏計(jì)值。分析方哀法和計(jì)府算公式慶與普通肝螺栓似垂。1.高強(qiáng)度附螺栓群古受剪對(duì)于摩擦型連接：對(duì)于承壓型連接：計(jì)算時(shí)眠需考慮臨連接長(zhǎng)涉度的影哨響（2）高錫強(qiáng)度妙螺栓電群非織軸心常受剪在扭縫矩或穿扭矩豪和剪途