钢结构的连接螺栓连接
钢材Q235, N=940KN。试验算该连
接是否满足要求。
N
f 215 N / mm 2 , fvb 140N / mm 2 , fcb 305 N / mm 2
10
【解】1. 单个螺栓承载力确定
50 70 7050
NVb
d 2
nV 4
fVb
2 202 140 87964 N
4
N
58.25kN 11.65kN
N
b t
63.7kN ,满足
0 小偏心
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
【例题3】
50
验算如图所示,普通螺栓连接。V=233KN,75
N=349.5KN, 钢材Q235。
M=17.475KNm。M22,B级,
75 75 75
f
b t
210 N
/
mm 2 ,
f
【例题1】
300
如图所示摩擦型高强螺栓连接,M20, N
10.9级,钢材Q345,接触面喷砂后涂漆。
试确定最大承载力N。
【解】
1. 按螺栓连接强度确定N
N
10 45 707045
P 155kN 0.4
NVb 0.9nf P 0.9 20.4155 111.6kN
3. 优点及构造
➢ 高强度螺栓承载力高,变形小,传力可靠,多用于主承重受
力构件连接。
➢ 高强度螺栓的排布要求与普通螺栓相同,摩擦型螺孔直径比
螺杆直径大1.5~2mm,也用M表示。
7.5 高强度螺栓连接
3. 紧固方法与预拉力P
第七章 钢结构的连接
a.紧固方法
高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺帽实现的。扭矩法,转角 法和扭剪法,分成初拧和终拧两步完成,保证拉力均匀。
第七章 钢结构的连接
V MN
支托 50 60 10
NV NVb
2
N t ,max
N
b t
2
22.3
2
58.25
2
0.92
1
115.94 63.7
且 ,NV
22.3kN
N
b c
134.2kN, 所 以 满 足 要 求
【小结】
一、 普通螺栓连接的构造 二、 受剪螺栓连接 三、 受拉螺栓连接 四、 同时受剪、受拉螺栓连接
螺栓错列排布:锯齿净面积
孔径do:
d≤16mm,do=d+1.5mm ; d=16~24mm, do=d+2mm;
An 2e1 (n2 1) a2 e2 n2d0 t d=27~30mm, do=d+3mm。
6.3 钢结构连接
第六章 钢结构
400
【例题1】
N
如图所示普通螺栓连接,M20,C级,
I
N An f
940000 215.2N / mm 2 f 215 N / mm 2,满足 4368
7.4 对接焊缝计算
第七章 钢结构的连接
(二) 受拉螺栓连接
1. 受力性能
(1)螺杆受拉 螺纹处拉断 螺杆抗拉承载力 (2)连接板脱开 连接板屈曲 连接板刚度
2. 承载力计算
N
b t
d
2 e
0.50
喷砂(丸)后涂无机富锌漆
0.35
0.40
0.40
喷砂(丸)后生赤锈
0.45
0.50
0.50
钢丝刷清除浮锈或未经
处理的干净轧制表面
0.30
0.35
0.40
7.5 高强度螺栓连接
二、 高强度螺栓抗剪计算
1. 单个螺栓抗剪承载力
nf为摩擦面数,单 剪nf=1 ,双剪nf=2
2. 摩擦型螺栓抗剪计算 (1)单个螺栓传递的最大剪力Nv,要求
4
f
b t
Ae
f
b t
3. 连接计算
➢ N作用:
n
N
/
N
b t
7.4 对接焊缝计算
第七章 钢结构的连接
➢ M作用:
假设转动中和轴在最下排螺栓处,则计算受力最大的 螺栓(最外排)满足:
N1
My1 m yi2
N
b t
7.4 对接焊缝计算
➢ M、N作用:
螺栓所受拉力N和弯矩M 取决于偏心距e=M/N的大小 (1)当e较小时(图b,以O点计)
中心至构件 边缘距离
垂直 内力 方向
顺内力方向
剪切或手工气割边
轧 制 边 、自 动 气 高 强 度 螺 栓
割或锯割边
其它螺栓
4d0 或 8 t
2d0 1.5d0 1.5d0 1.2d0
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
二、 受力性能和计算 (一) 受剪螺栓连接
1. 受剪螺栓受力性能
(1)螺栓直径小,连接板厚 螺杆剪切破坏 螺杆抗剪承载力
第七章 钢结构的连接
(2)螺栓群受轴力作用时,每个螺栓均匀受剪,要求螺栓数
7.5 高强度螺栓连接
(3)净截面计算
➢ 每个螺栓均匀传力, ➢ 孔前传力系数0.5
净截面拉力
N N 1 0.5n1 / n
净截面拉应力
N N 1 0.5n1 / n f
An
An
第七章 钢结构的连接
7.5 高强度螺栓连接
3. 承压型螺栓抗剪计算
第七章 钢结构的连接
(1)单个螺栓承载力计算方法与普通螺栓相同
NVb
nV
d 2
4
fVb
n为受剪面,单剪n=1 ,双剪n=2
N
b c
dfcb
t
(2)螺栓群受轴力作用时,每个螺栓均匀受剪,要求螺栓数
(3)净截面计算也可偏安全取与普通螺栓相同
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
Nmin 0
Nmax N / n Neymax / m yi 2 Nt b
Nmin N / n Neymin / m
yi2 0
(2)当e较大时(图c,以O’点计)
Nmin 0
N1,max Ne' y1' / m yi '2 Ntb
第七章 钢结构的连接
7.4 对接焊缝计算
b c
dfcb
t 2014305 85400N
N
b min
min
N
b V
,
N
b c
85400N
50 100 N 100 100 50
7 14
N
7
2. 验算
1) 螺栓强度
N
n
Nb min
940000 11 12,满足 854000
6.3 钢结构连接
第六章 钢结构
2) 毛截面强度
50
【回顾】
一、 普通螺栓连接的构造
二、 受剪螺栓连接
➢
单个螺栓承载力设计值:N
b min
min
NVb
,
N
b c
NVb
nV
d
4
2
fVb
Ncb dfcb t
三、 受拉螺栓连接 ➢ 受拉承载力计算:
N
b t
Ae
f
b t
四、 同时受剪、受拉螺栓连接
NV NVb
2
N t ,max
N
b t
2
第七章 钢结构的连接
➢ 螺栓的最大和最小容许间距
名称
位置和方向
最大容许距离 最小容许距离
(取两者的较小值)
外排(垂直内力或顺内力方向)
8d0 或 12 t
中
垂直内力方向
16d0 或 24 t
中心间距 间
顺内力方向
构件受压力
12d0 或 18 t
3d0
排
构件受拉力
16d0 或 24 t
沿对角线方向
——
第七章 钢结构的连接
b.预拉力P
➢ 高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定,
取值时考虑
① 螺栓材料抗力的变异性,引入折减系数0.9;
② 施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%~10%,引入折减系 数0.9;
③ 在扭紧螺栓时,扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承 载力,引入折减系数1/1.2;
b.常用螺栓直径为d=16,20,24mm,用M表示,如M16
2. 螺栓符号
7.4 普通螺栓连接
3. 螺栓排布 a.并列和错列:规则、统一、紧凑 b.排布参数:端距,边距,间距 c.排布尺寸要求:考虑安装,受力和使用 d.至少要有两个受力螺栓
第七章 钢结构的连接
最大、最小 容许间距
7.4 普通螺栓连接
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
§7.4 普通螺栓连接
一、 普通螺栓连接的构造 1. 螺栓规格 a.A级、B级和C级三种;C级为粗制螺栓,等级为4.6级和4.8级 ➢ 小数点前为材料抗拉强度,小数点后为屈强比,刻在螺杆头
上。例:4.8级表示抗拉强度400N/mm2,屈服强度320N/mm2。
群抗剪承载力下降,应对承载力作折减:
N
b min
min
NVb
,
N
b c
1.1 l1 0.7
150d0
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
b.净截面抗拉强度计算
➢ 净截面积计算
螺栓并列排布:
N f
An
最危险截面
构件截面I: An A n1d0t (b n1d0 )t
盖板截面III: An 2(b n3d0 )t1
V NV n
233 23.3kN 10
7.4 普通螺栓连接
先假设小偏心,以众栓形心计
50