第七章钢结构的连接.ppt

构件净截面强度验算：钢板的截面1-1最危险。 摩擦型连接 1 1 （2）采用承压型连接时 单个螺栓承载力设计值： 一侧所需螺栓数n: 取6个 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 构件净截面强度验算：钢板的截面2-2最危险。 承压型连接 t2=20 2 2 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 四、高强度螺栓的抗拉连接 受力前，螺栓的预拉力P和接触面挤压力C平衡： P= C 受拉力Nt后，螺栓内力为Pf，板件间挤压力为Cf， Pf= Cf+ Nt ①高强度螺栓群受轴心拉力作用 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 为了避免外拉力大于预拉力而使板件松开，《规范》规定：每个高强度螺栓的抗拉承载力设计值： 当构件刚好被拉开时： 承压型连接中，单个高强度螺栓的承载力设计值计算方法与普通螺栓相同： 轴心拉力的螺栓数： 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 由于高强度螺栓的抗拉承载力总小于其预拉力P，故在弯矩作用下，连接板件接触面始终处于紧密接触状态，弹性性能较好，可认为是一个整体,所以假定连接的中和轴与螺栓群形心轴重合，最外侧螺栓受力最大。 最上端螺栓应满足： M M 1 2 3 4 y1 y2 N1 N2 N3 N4 受压区 中和轴 ②高强度螺栓群受弯矩作用 摩擦型连接： 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 承压型连接： 对于承受静力荷载的连接，板件拉开不等于达到承载能力极限。因此，承压型连接中，螺栓群的旋转中心为最外排螺栓。 受压区 y1 y2 y3 N1 N2 N3 N4 中和轴 M M 1 2 3 4 7.7高强度螺栓的连接性能和计算 五、同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 ①对高强度螺栓摩擦型连接 ②对高强度螺栓承压型连接 为了防止孔壁的承压破坏，应满足： N δ O 1 2 3 4 a b N N/2 N/2 (3) 栓杆传力的弹性阶段(2~3段) 该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓杆受剪力、拉力、弯矩作用，孔壁受挤压。由于材料的弹性以及栓杆拉力增大所导致的板件间摩擦力的增大，N-δ关系以曲线状态上升。 (4) 弹塑性阶段(3~4段) 达到‘3’后，即使给荷载以很小的增量，连接的剪切变形迅速增大，直到连接破坏。‘4’点（曲线的最高点）即为普通螺栓抗剪连接的极限承载力Nu。 7.6普通螺栓连接的构造和计算 栓杆传力的弹性阶段：外力主要是靠螺栓受剪和孔壁受挤压传递，内力分布不均； 为防止“解钮扣”破坏，当连接长度l115d0时，应将螺栓的承载力乘以折减系数?。 （a）塑性阶段受力状态 （b）弹性阶段受力状态 7.6普通螺栓连接的构造和计算 弹塑性阶段：内力重分布，螺栓受力趋于均匀 a) A B 栓杆较细而板件较厚时 螺栓杆剪断 b) B A 栓杆较粗而板件较薄时 孔壁挤压 c) A 截面削弱过多时 钢板被拉断 d) 35o 35o a1 A 端矩过小时；端矩≥2d0 钢板剪断 e) A 板过厚螺栓杆过长；栓杆长度＜5d 螺栓弯曲 7.6普通螺栓连接的构造和计算 计算保证 构造保证 螺栓连接的破坏情况 剪力螺栓的承载力取决于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况，故单栓抗剪承载力由以下两式决定： 7.6普通螺栓连接的构造和计算 单个剪力螺栓的设计承载力： 受剪承载力设计值： 承压承载力设计值： d 假定螺栓受剪面上的剪应力均匀分布 ； 假定挤压力沿栓杆直径平面（实际上是相应于栓杆直径平面的孔壁部分）均匀分布 验算： 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值： t1 t2 ,Σt= t1 t1 t2 t1 t2 t3 t2 t1+ t3 ,Σt= t2 d+ba+c+e ,Σt=b+ d 螺栓直径 承压设计强度 剪面数目 螺栓抗剪设计强度 承压构件一侧总厚度的较小值 一个抗剪螺栓的承载力设计值： 7.6普通螺栓连接的构造和计算 2.抗拉螺栓连接 一个拉力螺栓的承载力设计值： de—螺栓的有效直径，取值见附表7； —螺栓抗拉强度设计值。 7.6普通螺栓连接的构造和计算 a) 螺栓受拉时，连接板件有被撬开的趋势，螺杆中的拉力Pf=N+Q b) 撬力大小难以确定，规范将螺栓的抗拉强度设计值降低20％来考虑撬力的影响，取ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗拉强度设值）。 de dn dm d 三、螺栓群的计算 1.螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算 轴力N由每个螺栓平均分担，连接一侧所需螺栓数为： N/2 N l1 N/2 7.6普通螺栓连接的构造和计算 螺栓孔削弱了受拉钢板的截面面积，因此还需对板件进行强度验算，强度计算公式为： 截面1-1受力为：N 截面2-2受力为： 截面3-3受力为： 截面1-1受力最大，其净截面面积为： 对拼接板件来说，截面3-3