高強螺栓計算方法

3.7高強度螺栓連接的計算連接板間摩擦力

摩擦型——連接件間的剪力完全靠摩擦力傳遞。以剪力等于摩擦力為設計極限狀態(tài)。連接件間不允許相互滑動，變形小，承載力小。工藝保證措施：噴砂，使=0.3～0.55。分類：

特點：予拉力很大，依直徑等級不同，可達80～355kN。

高強螺栓是高強螺栓和配套螺母、墊圈的合稱，強度等級10.9h和8.8級。

承壓型——連接件間允許相互滑動。傳力開始時在標準荷載作用下動連接件間無滑動，剪力由摩擦力和螺桿抗剪共同傳遞。但當荷載很大時，連接件間有較大塑性變形。接近破壞時，連接件間有相對滑動，摩擦只起推遲滑移作用。剪力由螺桿傳遞，其特點與普通螺栓相同。因此，有與普通螺栓相同的極限狀態(tài)—螺栓剪壞，孔壁擠壓壞，構件被拉斷。變形大，不適于受動荷載的連接。抗拉時與普通螺栓相同，但變形小，可減少銹蝕，改善疲勞性能。螺桿剪力N

1、確定予拉力P數(shù)值使螺栓中的拉應力接近于所用材料的屈服點（f0.2）,考慮材料不均勻系數(shù)0.9、超張拉系數(shù)0.9和剪應力（擰螺母時產(chǎn)生）引起的承載力降低系數(shù)1.2,，予拉力計算式為：

（3-46）結果按5kN的模數(shù)取整得表3-3。摩擦型承壓型均適用。fu——高強螺栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強度；——屈強比（假定屈服點與最低抗拉強度比值）

Ae——螺栓有效面積

一、高強螺栓的予拉力的建立2、予拉工藝——扭螺帽螺栓的性能等級螺栓公稱直徑（mm）M16M20M22M24M27M308.87011013515520525010.9100155190225290355高強螺栓設計予拉力P值（kN）表3-3（1）扭矩法工具—能顯示扭矩的搬手。（2）轉角法

先用普通扳手把連接件擰緊密，稱初擰。以初擰位置為起點，用電動或風動扳手將螺帽扭1/2～2/3圈，達到終擰角度。螺栓的拉力即達到預拉力。終擰角度根據(jù)螺栓直徑，連接件厚度通過實測確定。方法簡單，但常常出現(xiàn)予拉力比設計值高。（3）扭掉螺栓尾部梅花卡法

1、單個高強螺栓抗剪承載力設計值

NVb=0.9nf

PNVb——單個高強螺栓抗剪承載力設計值

P——予拉力

——抗滑移（摩擦）系數(shù)，見表3-4

nf——傳力摩擦面數(shù)0.9——螺栓受力非均勻系數(shù)二、摩擦型高強螺栓的計算抗剪承載力由摩擦力確定。連接處接觸面處理方法構件的鋼號3號鋼16錳鋼或16錳橋鋼15錳釩鋼或15錳釩橋鋼噴砂噴砂后涂無機富鋅漆噴砂后生赤繡用鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.450.350.450.300.550.400.550.350.550.400.550.35摩擦面抗滑移系數(shù)值表3-4設，一側的螺栓數(shù)為n，平均受剪，承受外力N。++++++++++++++++NNl1分析方法和計算公式與普通螺栓同。2、摩擦型高強螺栓群的抗剪計算

每個螺栓承受的剪力為：單個螺栓承載力設計條件：(1).所需螺栓數(shù)：(2).構件凈截面強度驗算

N

N++++++++++++NNAN′N′孔前傳力分析受剪連接計算一個螺栓抗剪承載力連接所需螺栓數(shù)凈截面強度：考慮50％孔前傳力

高強螺栓群在扭矩作用下的計算公式與普通螺栓同。高強螺栓的直徑系列、連接中螺栓的排列及有關構造要求與普通螺栓同。例題3-13V=60KN,選用10.9級M20摩擦型高強螺栓，鋼材選用Q235鋼，接觸面采用噴砂處理。驗算此連接強度解：（1）計算單個摩擦型高強螺栓的承載能力：（2）計算單個螺栓在外力作用下承受的最大荷載所以該連接滿足強度要求

例題3-14如圖示，截面為－300×16的軸心受拉鋼板，用雙蓋板和摩擦型高強螺栓連接，已知鋼材為Q345鋼，螺栓為10.9級M20，接觸面噴砂后涂無機富鋅漆，承受軸力N=1200KN，試驗算連接的強度。解（1）驗算螺栓連接的強度實際單個螺栓承受的內(nèi)力為：（2）驗算鋼板強度構件厚度t=16mm<2t1=20mm,故應驗算構件截面。查表得f=310N/mm2構件得毛截面強度為構件得靜截面強度為：

為什么取0.8P呢？研究表明：連接件剛好被松開時的外力N=1.05~1.19P，Ntb=0.8P時可以保證連接件不被松馳。P—預拉力

（1）一個高強螺栓的抗拉承載力設計值

3、高強螺栓承受拉力時的計算《規(guī)范》規(guī)定：（2）受拉力作用的高強螺栓群計算N所需螺栓個數(shù)(3)受彎矩作用的高強螺栓群計算yiMy1x1i1號螺栓受到最大拉力，驗算：

與普通螺栓連接的區(qū)別：

（a）中性軸置于形心軸上

由于有很大的予拉力，連接件間緊密貼合，可認為是一個截面，且符合平面假設。

（b）Ntb=0.8P（普通螺栓Ntb=Aef