钢结构A-3.钢结构的连接(高强螺栓)ppt课件

.,1,摩擦型：只靠摩擦阻力传力,以剪力达到接触面的摩擦力作为承载力极限状态设计准则（01）,承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏为承载力极限状态设计准则（04）,3.8高强度螺栓连接的构造和计算,单个螺栓抗剪试验结果,高强度螺栓,普通螺栓,3.8.1高强度螺栓连接的性能,N,.,2,高强螺栓:分大六角头型和扭剪型两种。,P,1、高强度螺栓的预拉力,高强度螺栓,(a)大六角头型；(b)扭剪型,.,3,扭矩法使用一种能直接显示所施加扭矩大小的定扭扳手，上紧螺栓分初拧和终拧两个阶段，初拧扭矩不得小于终拧扭矩的30。终拧扭矩由试验测定。转角法初拧后,用电动或风动扳手拧螺母1/32/3圈,终拧角度与板叠厚度和螺栓直径等有关,可测定。扭断螺栓尾部法适用扭剪型高强度螺栓。用特制电动扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部（正、反转），由于螺栓尾部槽口深度是按终拧扭矩和预拉力之间的关系确定，故所得预拉力值能得到保证。,（1）预拉力的控制方法,.,4,.,5,.,6,Ae有效截面面积；fu-螺栓材料经热处理后的抗拉强度。,0.9、0.9、0.9材料不均匀性、弥补预拉力损失的超张拉、采用fu作标准值等。1.2拧紧螺栓时产生的扭矩将降低栓杆的承载力。,（2）预拉力的确定,表3.9一个高强度螺栓的设计预拉力值（kN）,.,7,与摩擦面的粗糙程度有关，即与构件接触面的处理方法和钢号有关。,抗滑移系数值有随被连接构件接触面的压紧力减小而降低的现象。,表3.10摩擦面的抗滑移系数值,3)高强度螺栓摩擦面抗滑移系数,.,8,（1）单个螺栓抗剪承载力设计值,式中0.9抗力分项系数的倒数，,nf传力摩擦面数目：单剪nf=1,双剪nf=2.,P一个高强度螺栓的设计预拉力，按表3.9采用；,P,高强度螺栓摩擦型连接,摩擦面抗滑移系数，按表3.10采用；,3.8.2高强度螺栓摩擦型连接计算,.,9,高强度螺栓群的抗剪计算,1、轴心力作用假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数：,对于摩擦型连接：,同普通螺栓，只需用高强度螺栓承载力代替普通螺栓承载力。,.,10,构件净截面强度验算,孔前传力分析,高强度螺栓群轴心力作用下,为了防止板件被拉断尚应进行板件的净截面验算.,主板的危险截面为1-1截面。,考虑孔前传力50%得：,1-1截面的内力为：,.,11,2、扭矩或扭矩、剪力共同作用下,计算方法与普通螺栓相同，即：,剪力F作用下每个螺栓受力：,.,12,受拉前：预拉力与接触面上的挤压力相平衡,超张拉实验：当外拉力超过P时，螺栓将发生松弛现象，即栓杆中的预拉力减小，这对抗剪不利。,外拉力0.8P,无松弛现象,3、高强度螺栓抗拉连接的工作性能,高强度螺栓受拉,抗拉承载力设计值,.,13,计算方法同普通螺栓,高强度螺栓群的抗拉计算,（1）轴心力作用时,(b),(a),(c),图3.84高强度螺栓群受拉,.,14,在M作用下，中和轴在螺栓群中心处。,（2）高强度螺栓群弯矩受拉,承受弯矩的高强度螺栓连接,.,15,N0.8P,连接板件间接触面始终压的很紧,按小偏心受拉计算。,（3）高强度螺栓群偏心受拉,（4）高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用,a)高强度螺栓摩擦型连接,分开算，先受拉再受剪,单个螺栓拉力应满足：,单个螺栓抗剪承载力：,螺栓群抗剪承载力：,.,16,摩擦型连接高强度螺栓的应力,.,17,3.8.3高强度螺栓承压型连接,同普通螺栓的计算,受剪承载力设计值,承压承载力设计值,单个螺栓承载力设计值,高强度螺栓承压型连接,A、抗剪承载力,.,18,B、承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相同，即：,式中：Ae-螺栓杆的有效截面面积；de-螺栓杆的有效直径；ftb高强度螺栓的抗拉强度设计值。上式的计算结果与0.8P相差不多。,.,19,C高强度螺栓承压型连接同时承受剪力和拉力,同普通螺栓的计算,受剪力和拉力联合作用,1.2折减系数。由于外拉力将减小被连接构件间预压力，因而构件材料的承压强度设计值随之降低。,.,20,.,21,例3.11试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材Q235B，高强度螺栓为8.8级的M20，连接处构件接触面用喷砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=180kN，试设计此连接。,解：,（1）采用摩擦型连接时,查得8.8级，M20高强螺栓P=125kN，=0.45,单个螺栓承载力设计值：,一侧所需螺栓数n:,取9个，见图3.78右边所示。,.,22,图3.83例3.11图,（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，见图3.78左边所示。,.,23,例3.12图3.81所示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢材为Q235B。螺栓为10.9级，直径20mm，接触面采用喷砂处理；图中内力均为设计值，试验算此连接的承载力。,图3.87例3.12图