第5章钢结构紧固件连接(第4讲高强螺栓连接)定稿课案.pptVIP

对于高强度螺栓摩擦型连接，在拉力和剪力共同作用下，单栓抗剪承载力如前所述为： 单个螺栓所受的剪力： 上式中: 2、采用高强度螺栓承压型连接时 螺栓的强度计算公式： 单个螺栓所受的剪力： 单个螺栓所受的最大拉力： M N V 1 2 3 4 M=N?e N y1 y2 N1 N2 N3 N4 中和轴 M作用下 N作用下 V V作用下 三种螺栓的异同点 连接可以承受剪、拉、拉剪联合作用； 排列构造相同； 承压型和摩擦型高强螺栓所用材料相同，工作时都需要施加预紧力，强度等级相同，施加预紧力也相同，预紧力方法也相同，但承载力极限状态不同。 高强螺栓与普通螺栓相比，所用材料不同，安装方法不同，栓杆内的预紧力不同，连接件接触面处理方法不同，传递荷载机理不同，极限状态不同，设计方法也不同，应用场合不同 小 结 1、高强螺栓分类及受力特点 2、高强螺栓连接计算 作业 5.1；5.4；5.5；5.8 * 第五章 第四讲 高强螺栓连接 河南城建学院 结构工程实验室 钢结构的紧固件连接 内容回顾 1、螺栓连接的构造要求 2、普通螺栓连接计算 本次课主要内容 1、高强螺栓连接计算 §5.5 高强度螺栓连接计算 一、高强度螺栓的工作性能及单栓承载力 按受力特征的不同高强度螺栓分为两类： 摩擦型高强度螺栓—通过板件间摩擦力传递内力， 破坏准则为克服摩擦力； 承压型高强度螺栓—受力特征与普通螺栓类似。 1、高强度螺栓预拉力的建立方法 通过拧紧螺帽的方法，螺帽的紧固方法： A、转角法 施工方法： 初拧—用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密； 终拧—初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的 角度，一般为120o~180o完成终拧。 特点：预拉力的建立简单、有效，但要防止欠拧、漏拧 和超拧； B、扭矩法 施工方法： 初拧—用力矩扳手拧至终拧力矩的30%~50%，使 板件贴紧密； 终拧—初拧基础上，按100%设计终拧力矩拧紧。 特点：简单、易实施，但得到的预拉力误差较大。 C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓） C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓） 施工方法： 初拧—拧至终拧力矩的60%~80%； 终拧—初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。 特点：施工简单、技术要求低易实施、质量易保证等 高强度螺栓的施工要求： 由于高强度螺栓的承载力很大程度上取决于螺栓杆的预拉力，因此施工要求较严格： 1）终拧力矩偏差不应大于±10%； 2）如发现欠、漏和超拧螺栓应更换； 3）拧固顺序先主后次，且当天安装，当天终拧完。 如工字型梁为：上翼缘→下翼缘→腹板。 2、高强度螺栓预拉力的确定 高强度螺栓预拉力是根据螺栓杆的有效抗拉强度确定的，并考虑了以下修正系数： 考虑材料的不均匀性的折减系数0.9； 为防止施工时超张拉导致螺杆破坏的折减系数0.9； 考虑拧紧螺帽时，螺栓杆上产生的剪力对抗拉强度的降低除以系数1.2。 附加安全系数0.9。 因此，预拉力： Ae—螺纹处有效截面积； fu—螺栓热处理后的最抵抗拉强度；8.8级，取fu =830N/mm2， 10.9级，取fu =1040N/mm2 3、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数μ 摩擦型高强度螺栓是通过板件间摩擦力传递内力的，而摩擦力的大小取决于板件间的挤压力（P）和板件间的抗滑移系数μ ； 板件间的抗滑移系数与接触面的处理方法和构件钢号有关，其大小随板件间的挤压力的减小而减小； 规范给出了不同钢材在不同接触面的处理方法下的抗滑移系数μ,如下表 喷砂除锈作业 4、高强度螺栓抗剪连接的工作性能和单栓承载力 (1)抗剪连接工作性能 受力过程与普通螺栓相似， 分为四个阶段：摩擦传力的弹性 阶段、滑移阶段、栓杆传力的弹 性阶段、弹塑性阶段。 但比较两条N—δ曲线可知， 由于高强度螺栓因连接件间存在 很大的摩擦力，故其第一个阶段 远远大于普通螺栓。 高强度螺栓 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 普通螺栓 a b N N/2 N/2 A、对于高强度螺栓摩擦型连接，其破坏准则为板件发生相对滑移，因此其极限状态为1点而不是4点，所以1点的承载力即为一个高强度螺栓摩擦型连接的抗剪承载力： N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高强度螺栓 普通螺栓 a b N N/2 N/2 式中：0.9—抗力分项系数γR的倒 数(γR=1.111); nf—传力摩擦面数目; μ--