《普通螺栓連接計算》PPT課件

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1、§3－7普通螺栓連接的工作性能和計算螺栓連接按受力形式可分為三類：FNFA只受剪力B只受拉力C剪力和拉力共同作用抗剪連接——板件之間有相對錯動的趨勢；抗拉連接——板件之間有相互脫開的趨勢；拉剪共同作用3.7.1普通螺栓抗剪連接（一）抗剪連接的工作性能對圖示連接做抗剪試驗,可a、b兩點相對位移δ和作用力N的關(guān)系曲線:（a）摩擦傳力的彈性階段(0~1段)（b）相對滑移階段（1～2）（c）栓桿直接傳力的彈性階段（2～3）（d）彈塑性階段（3～）NNabNN/2N/2abNN/2N/2＊抗剪螺栓計算極限狀

2、態(tài)的確定：（a）普通螺栓連接，以4點作為承載力的極限。（b）摩擦型高強度螺栓連接，以1點…………（c）承壓型…………………，以4點…………普通螺栓和承壓型高強度螺栓抗剪連接的破壞形式①栓桿被剪斷；②板件被擠壓破壞；③構(gòu)件凈截面被拉斷破壞；④構(gòu)件端部被沖剪破壞；有四種可能的破壞形式設(shè)計方法對后一種破壞形式，規(guī)范是通過采取構(gòu)造措施的方法來防止的。即要求：端距對前三種破壞形式，通過計算來防止。凈截面抗拉一個螺栓抗剪承載力——剪切面數(shù)；——螺栓直徑；——螺栓抗剪設(shè)計強度。（二）單個抗剪普通螺栓的承載力N

3、/2NN/242=bvvbvfdnNp剪切面數(shù)目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2一個螺栓的承壓承載力——栓桿直徑；——同一受力方向承壓構(gòu)件的較小總厚度；——螺栓承壓設(shè)計強度。Σt取2t1和t2中較小者d抗剪螺栓的單栓承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓一個抗剪螺栓的承載力：抗剪承載力：承壓承載力：（三）普通螺栓群抗剪連接計算1、普通螺栓群受軸心力作用l1N/2NN/2平均值螺栓的內(nèi)力分布栓群在軸力作用下，各個螺栓的內(nèi)力沿栓群長度方向不均，兩端大,中間小。設(shè)計時，當(dāng)l1≤15d0（d

4、0為孔徑）時，假定N有各螺栓均擔(dān)：所以，連接所需螺栓數(shù)為：當(dāng)l1>15d0(d0為孔徑)時，由試驗可得連接的抗剪強度折減系數(shù)η與l1/d0的關(guān)系曲線。平均值長連接螺栓的內(nèi)力分布l1——受力方向連接的長度故，連接一側(cè)所需螺栓個數(shù)：2、普通螺栓群受偏心力作用V作用下每個螺栓受力：FeVTTxyN1TN1xTN1yTr11V1N1VT作用下連接按彈性設(shè)計，其假定為：（1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；（2）T作用下連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓剪力與其至形心距離成正比，方向與ri垂直。顯然，T作用下‘1

5、’號螺栓所受剪力最大（r1最大）。由假定‘(2)’得由式3-39得:由力的平衡條件得：TxN1TN1xTN1yTr11TxyN1TN1xTN1yTr11將式3--40代入式3--38得:將N1T沿坐標(biāo)軸分解得:由此可得螺栓1的強度驗算公式為:當(dāng)螺栓布置比較狹長(如y1≥3x1)時,可如下簡化計算：令:xi=0，則N1yT=0（3）螺栓群受扭矩、剪力、軸力共同作用1）將荷載向螺栓群形心簡化；2）分析每一種力作用下螺栓的受力情況；3）確定受力最不利螺栓；4）計算該螺栓的受力。設(shè)計時，先按構(gòu)造要求布置螺

6、栓，驗算最危險螺栓強度，若不滿足可調(diào)整螺栓直徑或螺栓數(shù)量。（一）普通螺栓抗拉連接的工作性能3.7.2普通螺栓的抗拉連接抗拉螺栓連接在外力作用下，以螺栓桿被拉斷為其破壞形式。（二）單個普通螺栓的抗拉承載力式中：Ae--螺栓的有效截面面積；de--螺栓的有效直徑；ftb--螺栓的抗拉強度設(shè)計值。dedndmd公式的兩點說明：（1）螺栓的有效截面面積因栓桿上的螺紋為斜方向的，所以公式取的是有效直徑de而不是凈直徑dn，現(xiàn)行國家標(biāo)準?。翰楸?2）螺栓垂直連接件的剛度對螺栓抗拉承載力的影響連接件剛度越小撬力

7、越大規(guī)范采取簡化方法予以考慮：ftb=0.8ff—螺栓鋼材的抗拉強度設(shè)計值。連接板件發(fā)生變形螺桿中的拉力增加（撬力Q）且彎曲杠桿作用B、在構(gòu)造上可以通過加強連接件剛度的方法，來減小甚至消除杠桿作用引起的撬力，如設(shè)加勁肋。(三）普通螺栓群受軸心拉力一般假定每個螺栓均勻受力，因此，連接所需的螺栓數(shù)為：N(四）普通螺栓群受彎矩作用M刨平頂緊承托(板)O’M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸M作用下螺栓連接按彈性設(shè)計，其假定為：（1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；（2）螺栓群的中和軸位于最下

8、排螺栓的形心處（旋轉(zhuǎn)中心為O’），各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離成正比。O’顯然‘1’號螺栓在M作用下所受拉力最大由力學(xué)及假定可得：M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸由式3--52得:將式3--54代入式3--53得:因此，設(shè)計時只要滿足下式，即可：受壓區(qū)是近似算法，不滿足平衡條件。實際受力情況如圖，忽略了壓力產(chǎn)生的彎矩。(五）普通螺栓群受偏心拉力A、偏心距較小，即：刨平頂緊承托(板)NeN1MN2MN3MN4MNe1234Ne或yi——各螺栓