钢结构课件：螺栓连接计算.pptVIP

单个螺栓的破坏形态：螺栓被剪断 单个螺栓的破坏形态剪断：板被拉断 单个螺栓的破坏形态剪断：板端被拉豁 例3.11 设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为 N=325kN，钢材Q235A，粗制螺栓直径d=20mm，板宽360mm，盖板厚6mm，杆件板厚8mm。 螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托） 螺栓群受力：螺栓群受拉剪（不加托） 例3.12 设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为 N=800kN，钢材Q235B，高强度螺栓为8.8级M20，t1=20mm，t2=12mm，连接板表面喷砂处理。 0.50 0.40 0.50 0.40 0.50 0.40 0.50 0.35 0.45 0.35 0.45 0.30 喷 砂 喷砂后涂无机富锌漆 喷砂后生赤绣 用钢丝刷清除浮锈或未 经处理的干净轧制表面 Q420 Q345和Q390钢 Q235钢 连接处接触面 处理方法 构 件 的 钢 号 摩擦面抗滑移系数?值 表3-11 当表面有水或漆或其它污物，表面的摩擦系数将大幅下降。 ?——抗滑移（摩擦）系数 P——预拉力 nf——传力摩擦面数，单剪nf=1 ，双剪nf=2 0.9——螺栓受力非均匀系数，考虑安全系数1.11 3.8.2 高强度螺栓摩擦型连接的承载力计算 NVb=0.9nf?P （3-74） 其中： NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值 （1）、高强度螺栓的抗剪承载力设计值 摩擦型连接的抗剪承载能力取决于摩擦力的大小，即 1、单个高强度螺栓的承载力设计值 （2） 单个螺栓抗拉承载力设计值 上式中0.8是避免在螺栓杆受拉时应力增大过多。 实际上，由于螺栓受预拉力，当高强度螺栓收到外拉力作用时，首先要克服螺栓预拉力产生的钢板间的挤压力。而螺杆的预拉力基本不变。但当拉力过大时，如达到螺栓的预拉力值，这时螺栓就可能出现松弛的现象。这就达不到摩擦抗剪了。故规定单个高强度螺栓的抗拉承载能力，不得超过预拉力。考虑有一定的安全储备，就乘上0.8系数。 在确定抗拉承载能力时没有考虑撬力的影响。要使撬力影响很小，则要求翼缘板的厚度不小于螺栓直径的2倍，这是很难达到的。在设计中应当考虑减小撬力，否则偏于不安全。 另外，在直接承受动力荷载的受拉连接中，为了避免疲劳强度的降低过多，要求每个高强度螺栓的外加拉力不宜超过0.6P。 上式也可以用拉-剪联合作用的相关公式来表示： 式中Nvb为一个摩擦型连接高强度螺栓的抗剪承载能力设计值，Ntb为一个高强度螺栓的抗拉承载能力设计值，即Ntb=0.8P，这与前面的公式等价。 或： nf——连接的传力摩擦面数 ?——摩擦面的抗滑移系数 Nvb =0.9nf?(P-1.25Nt) (3) 摩擦型连接单个高强螺栓受拉时的抗剪承载力 Nv——单个高强螺栓承受的外剪力 Nvb——单个高强螺栓承受的外剪力，即=0.9nfμP； ② 每个高强螺栓承受的外剪力小于等于抗剪强度设计值： Nv≤Nvb ① 每个高强螺栓承受的外拉力Nt小于等于抗拉强度设计值： Nt≤0.8P ③ 摩擦型连接单个高强螺栓受拉时的抗剪承载力 2、摩擦型连接高强度螺栓群的计算 （1） 螺栓群受剪力作用（外力通过螺栓群的形心） 其中： Nbmin=NVb=0.9nf?P 拼接板 连接件 连接件 A B ?N ?N + + + + + + + + + + + + N N A N′ N′ N N + + + + + + + + + + + + + + + + （2） 采用高强度螺栓连接的净截面强度验算 在计算截面（净截面）的拉力为： N? = N - ?N 式中 ?N——这排螺栓所承受的全部 摩擦力之半。 拼接板 连接件 连接件 A B N A + + + + + + + + + + + + + + + + 另一方面，被连接板件上的全部摩擦力应与外力N平衡。有 n1——被验算截面上的螺栓数 n——连接件一侧上的螺栓总数 于是 N? = N - ?N = N(1 - 0.5n1/n) An——净截面面积 f ——连接件强度设计值 设计公式 摩擦型高强度螺栓除应满足净截面强度外，还需要满足毛截面的强度： （2） 螺栓群受拉计算 ① 螺栓群受轴拉力 （3）螺栓群扭矩，以及扭矩与剪力的共同作用计算