鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接計(jì)算例題PPT課件

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1、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？不需要。因?yàn)椋?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)，沒有區(qū)分作用位置。（3）凈截面強(qiáng)度計(jì)算由于螺栓孔削弱了板件的截面，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)于外力通過螺栓群形心的桿

2、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++++++++++++++++++++++e4e46e1e22211除對(duì)1-1截面（綠線）驗(yàn)算外，還應(yīng)對(duì)2-2截面（粉紅）進(jìn)行比較驗(yàn)算。因此，在進(jìn)行該連接的凈截面強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其中Ani應(yīng)取An1和An2中的較小值。2-2分紅線總長：n2——粉紅線截面上的螺孔數(shù)扣除螺孔直徑后：這樣在2-2截面的凈截面面積為：例設(shè)計(jì)兩塊鋼板用普通螺栓連接的蓋板拼接，構(gòu)件受軸拉力設(shè)計(jì)值為N=325kN，鋼材Q235A，粗制螺栓直徑d=20mm，板寬360mm，蓋板厚6mm，桿件板厚8mm

3、。解：1、分析①計(jì)算螺栓所受的力為剪力②本題為設(shè)計(jì)題，所包含的內(nèi)容包括：所需的螺栓數(shù)，螺栓的布置。NN③已知條件為：N=325kN，材料即：fvb=140N/mm2，fcb=305N/mm2，d=20mm，t1=8，t2=62、計(jì)算單個(gè)螺栓的承載能力設(shè)計(jì)值抗剪：抗壓：6683、設(shè)計(jì)需螺栓數(shù)：NN螺栓數(shù)可以≥6.7即可，所以取7個(gè)螺栓布置如圖所示。凈截面強(qiáng)度在1-1斷面：11在2-2斷面：22所以，1-1斷面起控制作用：例圖示牛腿用普通螺栓連接，柱翼緣厚度為10mm，連接板厚度為8mm，材料Q235B，F(xiàn)=150kN，粗制螺栓為M22。++++++++++xyiNir

4、iFT++++++++++xyiNiriF解：1、分析①本題是驗(yàn)算題②計(jì)算單個(gè)螺栓抗剪的最大承載能力2、計(jì)算螺栓群抗剪：抗壓：所以螺栓群如圖，為扭剪606050504X80250+=++++++++++TF++++++++++F受力Ⅰ++++++++++T受力Ⅱ狀態(tài)Ⅰ可以將螺栓受力看為兩種受力的疊加：在受力n123456oTN12r3r1r在受力狀態(tài)Ⅱ：螺栓群受扭，可以計(jì)算1號(hào)螺栓作為控制N1yF1號(hào)螺栓所受力的豎向分量滿足要求=46.51kN

5、栓位置有關(guān)。1、單個(gè)螺栓受拉破壞試驗(yàn)a)Pf剛度很大時(shí)Pf2Ntb)2NtPfPf剛度較小時(shí)QQ加勁肋a)b)螺桿受拉，連接板脫開，螺紋處拉斷或連接板屈服，螺桿的拉力為：為了減小撬力可以設(shè)置加勁肋n——需要的螺栓數(shù)N——總外拉力（3-65）單個(gè)螺栓承載能力計(jì)算公式de、Ae分別為單個(gè)螺栓有效直徑和有效截面積，見教材p279，附表7。驗(yàn)算公式ftb為螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值當(dāng)需要確定所需螺栓數(shù)時(shí)2、普通螺栓群受軸拉計(jì)算（3-66）螺栓群受力：螺栓群受拉彎（加托）3、普通螺栓群受彎拉計(jì)算螺栓群受力：螺栓群受拉彎（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉剪（不加托）例3圖示一屋架節(jié)點(diǎn)，豎

6、向力由承托板承受。螺栓為C級(jí)，螺栓受偏拉。設(shè)N=450kN，e=100mm。解：思路：先假定力矩對(duì)于螺栓群形心旋轉(zhuǎn)，判斷最上面一排螺栓是否受壓，如果出現(xiàn)受壓，表明假定有錯(cuò)。N5×100505016MN1MN6MN1NN6N則：6號(hào)螺栓受力1號(hào)螺栓受力螺栓群受力N+Ne可以計(jì)算1號(hào)螺栓200250e450320N=450-200=250kN由于N1大于零，螺栓受力不出現(xiàn)受壓，直接可以進(jìn)行疊加計(jì)算受力最大的螺栓，則6號(hào)螺栓受力最大根據(jù)反查可得，取M20的螺栓。需要螺栓的大小為：例3-13同上題，但e=200mm解：這里計(jì)算1號(hào)螺栓Ne5×100505016需要重新假定。

7、所有的外力矩繞頂排螺栓（1號(hào)）轉(zhuǎn)動(dòng)N1NN2N3y1y2y3N6e1最后根據(jù)N1的大小計(jì)算所需螺栓。VNe3、普通螺栓群受拉剪聯(lián)合作用的計(jì)算圖示連接受偏拉及剪力作用，由于沒有支托板，剪力由螺栓本身承擔(dān)即要承擔(dān)拉力，同時(shí)要承擔(dān)剪力，即螺栓受剪和拉?；?qū)τ诼菟ㄊ芾敉瑫r(shí)作用的承載能力，按實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用相關(guān)關(guān)系計(jì)算：或者，螺栓的破壞是拉和剪共同作用下的破壞。另外螺栓的對(duì)孔壁的擠壓破壞同時(shí)可能出現(xiàn)。式中：NV和Nt分別為螺栓的拉力和剪力；NVb和Ntb分別為螺栓的抗拉強(qiáng)度力和抗剪力強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)注意同時(shí)需滿足：Ncb是螺栓的擠壓承載能力：例3圖示牛腿，剪力V=250kN，e=1