鋼結(jié)構(gòu)第3章螺栓連接計(jì)算ppt課件.ppt

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1、3.6螺栓連接的構(gòu)造3.6.1螺栓的排列螺栓的排列有并列和錯(cuò)列兩種(1)保證安裝要求：用扳手?jǐn)Q緊螺帽—最小間距，節(jié)省連接板—最大間距和邊(端)距(2)保證受力要求：不過(guò)多削弱截面，最小間距和邊(端)距(3)保證使用要求：避免銹蝕和變形—最大間距和邊(端)距螺栓排列主要考慮三方面要求：二、螺栓連接的構(gòu)造要求除了螺栓的最大和最小距離外，還應(yīng)當(dāng)滿足構(gòu)造要求。（1）桿件每一拼接端永久螺栓數(shù)不宜少于2個(gè)。格構(gòu)式柱除外。（2）對(duì)承受動(dòng)力荷載的普通螺栓應(yīng)采用雙螺母或其它放松動(dòng)措施。（3）C級(jí)螺栓主要用于受軸拉或次要連接、可拆卸構(gòu)件。（4）不能用型鋼作為高強(qiáng)度螺栓的拼

2、接構(gòu)件。（5）高強(qiáng)度螺栓的連接范圍處理應(yīng)當(dāng)加以說(shuō)明。（6）當(dāng)采用法蘭連接的構(gòu)件端板，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)其剛度。3.4普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算1、單個(gè)螺栓受剪破壞試驗(yàn)受力過(guò)程見(jiàn)圖：摩擦傳力，滑移，螺桿傳力，彈塑性破壞單個(gè)螺栓的破壞形態(tài)：螺栓被剪斷單個(gè)螺栓的破壞形態(tài)剪斷：板被拉斷單個(gè)螺栓的破壞形態(tài)剪斷：板端被拉豁a)ABb)BAc)Ad)a135o35oAe)A單個(gè)螺栓的破壞形態(tài)(1)螺栓直徑小，連接板厚，螺桿剪切破壞(2)螺栓直徑大，連接板薄，孔壁擠壓破壞(3)螺栓孔徑大，連接板削弱多，連接板受拉破壞(4)連接板端距小，沖切破壞(5)連接板厚，螺桿長(zhǎng)，螺桿彎曲

3、破壞綜上所述：在普通螺栓的抗剪連接中需要計(jì)算的內(nèi)容主要有三項(xiàng)：（1）保證螺栓桿不被剪斷；（2）保證螺栓孔壁不會(huì)因承壓而破壞；（3）構(gòu)件有足夠的凈截面強(qiáng)度，不被拉斷。（實(shí)質(zhì)上屬于構(gòu)件破壞）當(dāng)有螺栓孔削弱，除上述構(gòu)件被拉斷外，還有一種使構(gòu)件破壞的可能性，如圖所示：這類破壞方式被成為塊狀拉剪破壞（blockshearfailure）。這類破壞在過(guò)去并不注意，現(xiàn)在在設(shè)計(jì)規(guī)范中已經(jīng)明確要求計(jì)算。（《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》7.5.1）2、單個(gè)螺栓抗剪承載力(1)單剪、雙剪(2)螺桿剪切破壞：假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，計(jì)算平均剪應(yīng)力當(dāng)為雙剪時(shí)d——螺桿直徑（公稱直徑，常用16、

4、20、22、24等）fvb——螺栓抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度，附表1.3。圖3-70螺栓的承壓面實(shí)際承壓面計(jì)算承壓面實(shí)際的假定的t1t2螺桿抗剪承載力(3)孔壁擠壓承載力∑t——連接件最小承壓總厚度f(wàn)cb——螺栓承壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見(jiàn)附表1.3(4)單個(gè)螺栓的受剪最大承載能力即上兩式中取較小值為單個(gè)螺栓抗剪的最大承載能力。N/2N/2N/3N/3N/3acbde①受剪計(jì)算中：Nvb計(jì)算式中的受剪面數(shù)nv，即上圖中nv=4。②承壓計(jì)算中：Ncb計(jì)算式中∑t取a+b+c和d+e之間的最小值。注意：對(duì)于下圖所示螺栓連接問(wèn)題：在受剪計(jì)算中，對(duì)于螺桿的值d是否應(yīng)當(dāng)按螺紋處的值計(jì)算？

5、不需要。因?yàn)?，?guī)范中關(guān)于普通螺栓的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，是由試驗(yàn)得到的，而在制定規(guī)范時(shí)，沒(méi)有區(qū)分作用位置。3、螺栓群受軸心力作用NN++++++++++++++++++++++++l1l1NN（1）基本假定（2）目標(biāo)確定螺栓數(shù)目n和排列或者已知螺栓數(shù)量和排列驗(yàn)算螺栓群。①當(dāng)l1≤15do時(shí)，剪力均勻分布，螺栓群抗剪承載力N++++++++++++++++l1N①不計(jì)螺桿彎曲和受拉變形、不計(jì)板間磨擦；②所有螺栓均勻受力（考慮塑性和連接長(zhǎng)度l1≤15倍螺孔直徑d0）；③軸心力（外力）通過(guò)螺栓群中心。但當(dāng)螺栓分布較長(zhǎng)時(shí)，螺栓受力不均勻。②當(dāng)l1>15do時(shí)，剪力非

6、均勻分布，螺栓群抗剪承載力下降β為折減系數(shù)另外應(yīng)當(dāng)注意，在出現(xiàn)下列工作狀況時(shí)，規(guī)范規(guī)定螺栓的數(shù)量應(yīng)當(dāng)增加：（1）一個(gè)構(gòu)件借助于填板或其他中間板件與另一個(gè)構(gòu)件連接時(shí)，其連接螺栓（不包括摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓）應(yīng)按計(jì)算增加10%。n1.1n（2）搭接接頭或用拼接板單面連接的，由于容易彎曲，螺栓聯(lián)接數(shù)（不包括摩擦型連接的高強(qiáng)度螺栓），應(yīng)按計(jì)算增加10%。（3）在構(gòu)件端部連接中，當(dāng)利用短角鋼與型鋼（角鋼、槽鋼等）的外伸肢相連以縮短連接長(zhǎng)度時(shí)，在短角鋼兩肢中的任一肢上所用的螺栓數(shù)目應(yīng)當(dāng)增加計(jì)算數(shù)的50%。1.1n1.1n1.1n（3）凈截面強(qiáng)度計(jì)算由于螺栓孔削弱

7、了板件的截面，為了防止板件在削弱截面的破壞需驗(yàn)算凈截面的強(qiáng)度。對(duì)于外力通過(guò)螺栓群形心的桿件，應(yīng)當(dāng)滿足強(qiáng)度計(jì)算公式式中：N為所受的軸力；f為材料抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；An為桿件截面的凈截面面積NN++++++++++++++++NNNN/2連接板受力變化圖①當(dāng)螺栓為并列排列NN1N2N/n×n1N1=NN2=N-N/n×n1N1NN1=NN2=N-N/n×n1驗(yàn)算公式Ni——連接件第i截面上的軸力Ani——連接件第i截面的凈截面面積f——連接板鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值b——截面寬ni——截面上的螺栓數(shù)d0——螺孔直徑t——板厚注意計(jì)算截面?、诼菟殄e(cuò)列排列時(shí)的驗(yàn)算N

8、N++++++++++++++++++++++e4e46e1e22211NN+++++++++