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《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理螺栓連接計(jì)算課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3.9普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算3.9.1普通螺栓的規(guī)格扭剪型高強(qiáng)度螺栓具有強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)便和質(zhì)量易于保證、可以單面擰緊、對(duì)操作人員沒有特殊要求等優(yōu)點(diǎn)。扭剪型高強(qiáng)度螺栓螺紋端部有一個(gè)承受擰緊反力矩的十二交體(“梅花頭”)和一個(gè)能在規(guī)定力矩下剪斷的斷頸槽。安裝時(shí)用特制的電動(dòng)扳手,有兩個(gè)套頭,一個(gè)套在螺母六角體上,另一個(gè)套在螺栓的十二角體上。擰緊時(shí),對(duì)螺母施加順時(shí)針力矩M1,對(duì)螺栓十二角體施加大小相等的逆時(shí)針力矩M2,使螺栓斷頸部分承受扭剪,其初擰力矩為擰緊力矩的50%,復(fù)擰力矩等于初擰力矩,終擰至斷頸剪斷為止,安裝結(jié)束后,相應(yīng)的安裝力矩即為擰緊
2、力矩。3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)A級(jí)B級(jí)區(qū)別:僅尺寸不同,A級(jí)d≤24,L≤150mm;B級(jí)d>24,L>150mmI類孔:孔壁粗糙度小,對(duì)應(yīng)A、B級(jí)螺栓II類孔:孔壁粗糙度大,對(duì)應(yīng)C級(jí)螺栓3.9.1普通螺栓的規(guī)格3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓:HighStrengthBoltswithLargeHexagonHeadforSteelStructures《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.8.3條:3.9.2螺栓的排列和構(gòu)造要求螺栓在構(gòu)件上的排列時(shí)應(yīng)考慮受力要求、構(gòu)造要求、施工要求。1.受力要求:對(duì)于受拉構(gòu)件,螺栓的栓距和線距不應(yīng)過小,否則對(duì)鋼板截
3、面削弱太多,構(gòu)件有可能沿直線或折線發(fā)生凈截面破壞。對(duì)于受壓構(gòu)件,沿作用力方向螺栓間距不應(yīng)過大,否則被連接的板件間容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象。因此,從受力角度應(yīng)規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距。a)端距限制——防止孔端鋼板剪斷b)螺孔中距限制——下限:防止孔間板發(fā)生凈截面破壞上限:防止板翹曲2.構(gòu)造要求:若栓距和線距過大,則構(gòu)件接觸面不夠緊密,潮氣易于侵入縫隙而產(chǎn)生腐蝕,所以,構(gòu)造上要規(guī)定螺栓的最大容許間距。3.施工要求:為便于擰緊螺栓,留適當(dāng)間距(不同的工具有不同要求)。施工上要規(guī)定螺栓的最小容許間距。3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3.9.2螺栓的排列和構(gòu)造要求3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)受力
4、要求——螺距過?。航孛嫦魅跆啵瑑艚孛嫫茐?。螺距過大:受壓時(shí)鋼板張開。構(gòu)造要求——螺距過大:連接不緊密,潮氣侵入腐蝕。施工要求——螺距過?。菏┕r(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)扳手困難。螺栓間距布置要求3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)鋼板上螺栓排列角鋼上螺栓排列并列螺栓錯(cuò)列螺栓螺栓容許間距3.9.2螺栓的排列和構(gòu)造要求3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)根據(jù)以上要求,規(guī)范規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距見下表。注:1.d0為螺栓孔徑,t為外層薄板件厚度。2.鋼板邊緣與剛性構(gòu)件(如角鋼、槽鋼)相連的螺栓最大間距,可按中間排數(shù)值采用。螺栓的最大和最小容許間距3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)剪力螺栓——受力垂直螺桿,螺桿承剪、孔壁承壓。連
5、接件有錯(cuò)動(dòng)趨勢(shì)拉力螺栓——受力平行螺桿,螺桿承拉。連接件有脫開趨勢(shì)。依據(jù)受力方式剪力螺栓拉力螺栓3.10普通螺栓連接的受力性能普通螺栓連接按螺栓傳力方式,可分為抗剪螺栓連接和抗拉螺栓連接。還可能既受剪有受拉,稱為拉剪共同作用。3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3.10.1普通受剪螺栓的傳力機(jī)理工作性能:剪力螺栓受力后,當(dāng)受力不大時(shí):剪力螺栓靠連接板間的摩擦力傳力當(dāng)受力較大時(shí):剪力螺栓靠孔壁承壓、螺桿抗剪傳力(當(dāng)外力增大超過極限摩擦力后,構(gòu)件間相對(duì)滑移,螺桿開始接觸構(gòu)件的孔壁而受剪,孔壁則受壓。)當(dāng)連接處于彈性階段,螺栓群中的各螺栓受力不等,兩端大,中間?。划?dāng)外力繼續(xù)增大,達(dá)
6、到塑性階段時(shí),各螺栓承擔(dān)的荷載逐漸接近,最后趨于相等直到破壞。剪力螺栓可能發(fā)生的破壞形式有:(1)螺栓剪斷(2)鋼板孔壁擠壓破壞(3)鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷(4)鋼板因螺孔端距剪壞(5)螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生受彎破壞3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3.10.1普通受剪螺栓的傳力機(jī)理防止螺栓破壞措施(1)(2)(3)通過計(jì)算解決(4)(5)通過構(gòu)造解決3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)(1)螺栓剪斷(板較厚,螺栓較細(xì))(2)鋼板孔壁擠壓破壞(板較薄,螺栓較粗)3.10.1普通受剪螺栓的傳力機(jī)理螺栓安裝擰緊后,在工作荷載的作用下,被夾緊的板件相對(duì)滑動(dòng),在相反的方向螺桿靠緊孔
7、壁,導(dǎo)致螺桿受剪切作用,孔壁受壓力作用,直至螺桿剪斷或孔壁受壓破壞。螺栓剪斷3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)鋼板孔壁擠壓破壞3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)(1)螺栓剪斷(板較厚,螺栓較細(xì))(2)鋼板孔壁擠壓破壞(板較薄,螺栓較粗)(3)鋼板拉斷(板開孔,截面削弱)(4)鋼板剪壞(螺栓端距過?。?)螺栓彎曲破壞(板過厚,螺栓細(xì)長(zhǎng))防止螺栓破壞措施(1)(2)(3)通過計(jì)算解決(4)(5)通過構(gòu)造解決端距≥2d。螺桿長(zhǎng)度≤5d3.10.1普通受剪螺栓的破壞模式鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)鋼板因螺孔端距而剪壞3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直
8、徑而產(chǎn)生受彎破壞3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)3鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)