钢结构课件第三章钢结构的连接c普栓

1、3 36 6 普通螺栓连接普通螺栓连接一、螺栓的种类一、螺栓的种类1.1.普通螺栓普通螺栓C C级级-粗制螺栓粗制螺栓，性能等级为性能等级为4.64.6或或4.84.8级级；4 4表示表示f fu u400N/mm400N/mm2 2, , 0.60.6或或0.80.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6或或0.80.8；类孔类孔，孔径孔径(d(do o)-)-栓杆直径栓杆直径(d) (d) 1 13mm3mm。A A、B B级级-精制螺栓，性能等级为精制螺栓，性能等级为5.65.6或或8.88.8级级; ;5 5或或8 8表示表示f fu u500500或或800N/mm800

2、N/mm2 2, , 0.60.6或或0.80.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6或或0.80.8；类孔类孔，孔径孔径(d(do o)-)-栓杆直径栓杆直径(d)(d)0.30.30.5mm0.5mm。按其加工的精细程度和强度分为按其加工的精细程度和强度分为: :A A、B B、C C三个级别。三个级别。类别类别 加工精度加工精度 抗剪抗剪 性能性能 成本成本 使用范围使用范围 精制精制 (A(A、B)B)级级 高，栓径高，栓径与孔径之与孔径之差为差为0.50.50.8mm0.8mm，I I类孔类孔 高高 高高 1 1）构件精度很高的结构，机）构件精度很高的结构，机械结构；械

3、结构；2 2）连接点仅用一个螺栓或有）连接点仅用一个螺栓或有模具套钻的多个螺栓连接的可模具套钻的多个螺栓连接的可调节杆件（柔性杆）调节杆件（柔性杆） 粗制粗制 (C(C级级) ) 较低，栓较低，栓径与孔径径与孔径之差为之差为1 11.5mm 1.5mm 较低较低 低低 1 1）抗拉连接；）抗拉连接； 2 2）静力荷载下抗剪连接；）静力荷载下抗剪连接； 3 3）加防松措施后受风振作用）加防松措施后受风振作用抗剪；抗剪； 4 4）可拆卸连接；）可拆卸连接； 5 5）安装螺栓；）安装螺栓；6 6）与抗剪支托配合抗拉剪联）与抗剪支托配合抗拉剪联合作用合作用 注：注：A A级用于级用于M24M24以下，

4、以下，B B级用于级用于M24M24以上。以上。 2.2.高强度螺栓高强度螺栓由由4545号、号、40B40B和和20MnTiB20MnTiB钢加工而成，并经过热处理钢加工而成，并经过热处理45号8.8级； 40B和20MnTiB10.9级 （a a）大六角头螺栓）大六角头螺栓 （b b）扭剪型螺栓）扭剪型螺栓精制螺栓精制螺栓粗制螺栓粗制螺栓代号代号A A级和级和B B级级C C级级强度等级强度等级5.65.6级和级和8.88.8级级4.64.6级和级和4.84.8级级加工方式加工方式车床上经过切削而成车床上经过切削而成单个零件上一次冲成单个零件上一次冲成加工精度加工精度螺杆与栓孔直径之差螺杆

5、与栓孔直径之差为为0.250.250.5mm0.5mm螺杆与栓孔直径之差为螺杆与栓孔直径之差为1.51.53mm3mm抗剪性能抗剪性能好好较差较差经济性能经济性能价格高价格高价格经济价格经济用途用途构件精度很高的结构构件精度很高的结构（机械结构）；在钢（机械结构）；在钢结构中很少采用结构中很少采用沿螺栓杆轴受拉的连接；沿螺栓杆轴受拉的连接；次要的抗剪连接；安装次要的抗剪连接；安装的临时固定的临时固定普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算二、螺栓的排列二、螺栓的排列1.1.并列并列简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构 件截面削弱大；件截面削弱大；

6、B B 错列错列A A 并列并列中距中距中距中距边距边距边距边距端距端距2.2.错列错列排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截 面削弱小；面削弱小； 排列的形式排列的形式: : 分为并列和错列两种分为并列和错列两种错列可减小栓孔对截面的错列可减小栓孔对截面的削弱，但连接板尺寸较大削弱，但连接板尺寸较大注意图中的名词注意图中的名词3.3.螺栓排列的要求螺栓排列的要求（1 1）受力要求）受力要求: : 垂直受力方向：垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过多而降低承载力，多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能

7、太小；螺栓的边距和端距不能太小； 顺力作用方向：顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，为了防止板件被拉断或剪坏，端距不能太小；端距不能太小； 对于受压构件：对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，为防止连接板件发生鼓曲，中距不能太大中距不能太大。（2 2）构造要求；）构造要求； 螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合不密，潮气螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合不密，潮气侵入腐蚀钢材。侵入腐蚀钢材。（3 3）施工要求）施工要求 为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于3d3do o。 根据以上要求，规范给定了螺栓的容许间距。根据以上要求，规范给定了螺栓

8、的容许间距。螺栓排列的要求螺栓排列的要求在受力方向螺栓的端距过小在受力方向螺栓的端距过小时，钢材有冲剪破坏的可能时，钢材有冲剪破坏的可能栓距过大，压力板易发生张口栓距过大，压力板易发生张口鼓曲，潮气进入容易锈蚀鼓曲，潮气进入容易锈蚀栓距太小栓距太小, ,截面削弱严重截面削弱严重, ,可能可能净截面断裂，也影响板手施工净截面断裂，也影响板手施工要求端距要求端距2d2d0 0要求栓距要求栓距3d3d0 0要求限制最大栓距要求限制最大栓距端距端距端距端距中距中距边距边距线距线距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0端距端距边距边距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0

9、端距端距工程一般做法：工程一般做法： 排列螺栓时宜按最小容许间距取排列螺栓时宜按最小容许间距取用，且宜取用，且宜取5mm5mm的倍数，并按等距离布置，以缩小连的倍数，并按等距离布置，以缩小连接的尺寸。最大容许间距一般只在起连系作用的构造接的尺寸。最大容许间距一般只在起连系作用的构造连接中采用。连接中采用。最大最小允许距离最大最小允许距离三、螺栓连接的构造要求三、螺栓连接的构造要求为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于端不宜少于两个永久螺栓两个永久螺栓，但组合构件的缀条除外；但组合构件的缀条除外；直接承受动荷载的普通螺栓连接应采

10、用直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽双螺帽，或其他或其他措施以防螺帽松动；措施以防螺帽松动；C C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接：于抗剪连接： 1 1、承受静载或间接动载的次要连接；、承受静载或间接动载的次要连接； 2 2、承受静载的可拆卸结构连接；、承受静载的可拆卸结构连接； 3 3、临时固定构件的安装连接。、临时固定构件的安装连接。型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密，型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密，应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件；应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件；3 37 7

11、 普通螺栓连接构造要求普通螺栓连接构造要求一、螺栓连接的受力形式一、螺栓连接的受力形式F FN NF FA A 只受剪力只受剪力B B 只受拉力只受拉力C C 剪力和拉力剪力和拉力共同作用共同作用 二、普通螺栓抗剪连接二、普通螺栓抗剪连接（一）工作性能和破坏形式（一）工作性能和破坏形式 1.1.工作性能工作性能 对图示螺栓连接做抗剪试验对图示螺栓连接做抗剪试验, ,即可得到板件上即可得到板件上a a、b b两点相对位两点相对位移移和作用力和作用力N N的关系曲线的关系曲线, ,该曲该曲线清楚的揭示了抗剪螺栓受力的线清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个阶段四个阶段, ,即：即： (1)(1)摩擦传力的

12、弹性阶段摩擦传力的弹性阶段(01(01段段) ) 直线段直线段连接处于弹性状态；连接处于弹性状态； 该阶段较短该阶段较短摩擦力较小。摩擦力较小。NO1234NNabNN/2N/2 (2)(2)滑移阶段滑移阶段(12(12段段) ) 克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑移，最大克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的距离，表现在曲线上为水平滑移量为栓孔和栓杆间的距离，表现在曲线上为水平段。段。NO1234abNN/2N/2 ( (3)3)栓杆传力的弹性阶段栓杆传力的弹性阶段(23(23段段) ) 该阶段主要靠栓杆与孔壁的该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓杆受剪力、接触传力

13、。栓杆受剪力、拉力拉力、弯矩作用弯矩作用，孔壁受挤压。由于材孔壁受挤压。由于材料的弹性以及料的弹性以及栓杆拉力增大栓杆拉力增大所导所导致的板件间摩擦力的增大，致的板件间摩擦力的增大，N-N-关系以曲线状态上升。关系以曲线状态上升。 (4)(4)弹塑性阶段弹塑性阶段(34(34段段) ) 达到达到33后，即使给荷后，即使给荷载以很小的增量，连接的剪切载以很小的增量，连接的剪切变形迅速增大，直到连接破坏变形迅速增大，直到连接破坏。 44点（曲线的最高点）点（曲线的最高点）即为普通螺栓抗剪连接的极限即为普通螺栓抗剪连接的极限承载力承载力N Nu u。NO1234abNN/2N/2Nu2.2.破坏形式

14、破坏形式（1 1）螺栓杆被剪坏）螺栓杆被剪坏 栓杆较细而板件较厚时栓杆较细而板件较厚时（2 2）孔壁的挤压破坏）孔壁的挤压破坏 栓杆较粗而板件较薄时栓杆较粗而板件较薄时（3 3）板件被拉断）板件被拉断 截面削弱过多时截面削弱过多时 以上破坏形式予以计算解决。以上破坏形式予以计算解决。N/2N/2N NN/2N/2N NN NN NN N（4 4）板件端部被剪坏）板件端部被剪坏( (拉豁拉豁) ) 端矩过小时；端矩不应小于端矩过小时；端矩不应小于2d2dO ON NN N（5 5）栓杆弯曲破坏）栓杆弯曲破坏 螺栓杆过长；栓杆长度不应大于螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d5d这这两两种种破破坏坏构构

15、造造解解决决N/2N/2N NN/2N/2（二）抗剪螺栓的单栓承载力设计值（二）抗剪螺栓的单栓承载力设计值 由破坏形式知抗剪螺栓的承载力取由破坏形式知抗剪螺栓的承载力取决于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况，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故单栓抗剪承载力由以下两式决定: :n nv v剪切面数目；剪切面数目； dd螺栓杆直径；螺栓杆直径；f fv vb b、f fc cb b螺栓抗剪和承压强度设计值；螺栓抗剪和承压强度设计值；tt连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。 )343(minmin bcbvbNNN，单栓抗剪承载力单栓抗剪

16、承载力：)323(42 bvvbvfdnN 抗剪承载力：抗剪承载力：)333(bcbc ftdN承压承载力：承压承载力：d d剪切面数目剪切面数目n nv vN NN N1 vn单单剪剪：N NN/2N/2N/2N/22 vn双双剪剪：4 vn四四剪剪：N/2N/2N/3N/3N/3N/3N/3N/3N/2N/2（三）普通螺栓群抗剪连接计算（三）普通螺栓群抗剪连接计算1 1、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算、普通螺栓群轴心力作用下抗剪计算 N/2N/2N Nl l1 1N/2N/2平均值平均值螺栓的内力分布螺栓的内力分布 试验证明试验证明, ,栓群在轴栓群在轴力作用下各个螺栓的内力力作用下各个螺

17、栓的内力沿栓群长度方向不均匀，沿栓群长度方向不均匀，两端大两端大, ,中间小。中间小。 当当l l1 115d15d0 0(d(d0 0为孔径为孔径) )时，时，连接进入弹塑性工作状态后，连接进入弹塑性工作状态后，内力重新分布，各个螺栓内内力重新分布，各个螺栓内力趋于相同，故设计时假定力趋于相同，故设计时假定N N有各螺栓均担。有各螺栓均担。bNNnmin 所以，连接所需螺栓数为：所以，连接所需螺栓数为： 当当l l1 115d15d0 0(d(d0 0为孔径为孔径) )时，连接进入弹塑性工作状时，连接进入弹塑性工作状态后，即使内力重新分布态后，即使内力重新分布, ,各个螺栓内力也难以均匀，各

18、个螺栓内力也难以均匀，端部螺栓首先破坏端部螺栓首先破坏, ,然后依次破坏。由试验可得连接的然后依次破坏。由试验可得连接的抗剪强度折减系数抗剪强度折减系数与与l l1 1/d/d0 0的关系曲线的关系曲线。)353(1501 . 1601501010 dldld 时时：当当ECCSECCS试验曲线试验曲线8.88.8级级 M22M22我国规范我国规范1.01.00.750.750.50.50.250.250 010 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 70 8070 80l l1 1/d/d0 0平均值平均值长连接螺栓的内力分布长连接螺栓的内力分布7 .06001

19、时时：当当dl)363(min bNNn 故，连接所需栓数：故，连接所需栓数：N NN Nb bt tt t1 1b b1 1 普通螺栓群轴心力作用下，为了防止板件被拉断普通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。尚应进行板件的净截面验算。拼接板的危险截面为拼接板的危险截面为2-22-2截面截面: :A A、螺栓采用并列排列时、螺栓采用并列排列时: :主板的危险截面为主板的危险截面为1-11-1截面截面: :1 11 12 22 2 主主板板厚厚度度。主主板板宽宽度度；危危险险截截面面上上的的螺螺栓栓数数；螺螺栓栓孔孔直直径径；钢钢材材强强度度设设计计值值 tbmdft

20、dmbAfANnn001 ,1 ,; 拼拼接接板板厚厚度度。危危险险截截面面上上的的螺螺栓栓数数；拼拼接接板板宽宽度度；螺螺栓栓孔孔直直径径；钢钢材材强强度度设设计计值值 1101012,2,;5 . 0tmbdftdmbAfANnn N NN Nt tt t1 1b bc c2 2c c3 3c c4 4c c1 1B B、螺栓采用错列排列时、螺栓采用错列排列时: :主板的危险截面为主板的危险截面为1-11-1和和1-11-1截面截面: : 主主板板厚厚度度。主主板板宽宽度度；危危险险截截面面上上的的螺螺栓栓数数；螺螺栓栓孔孔直直径径；钢钢材材强强度度设设计计值值；式式中中：截截面面：对对于

21、于截截面面：对对于于 tbmdftdmccmcAtdmbAfANnnn00222140;1211;11 1 11 11111NNbt tt t1 1b1c2c3c4c1拼接板的危险截面为拼接板的危险截面为2-22-2和和2-22-2截面截面: : 拼拼接接板板厚厚度度。拼拼接接板板宽宽度度；危危险险截截面面上上的的螺螺栓栓数数；螺螺栓栓孔孔直直径径；钢钢材材强强度度设设计计值值；式式中中：截截面面：对对于于截截面面：对对于于 1101022214101;1222;225 . 0tbmdftdmccmcAtdmbAfANnnn 2222*关于孔前传力关于孔前传力：2 2、普通螺栓群偏心力作用下抗

22、剪计算、普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算F F作用下每个螺栓受力作用下每个螺栓受力：)373(1 nFNFF Fe eF FT TT Tx xy yN N1T1TN N1Tx1TxN N1Ty1Tyr r1 11 1F F1 1N N1F1FT T作用下连接按弹性设计，其假定为作用下连接按弹性设计，其假定为： （1 1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性；连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2 2） T T作用下连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪作用下连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力与其至形心距离呈线形关系，方向与力与其至形心距离呈线形关系，方向与r ri i垂直。垂直。T Tx xy yN N1T1T

23、N N1Tx1TxN N1Ty1Tyr r1 11 1 显然，显然，T T作用下作用下11号螺号螺栓所受剪力最大栓所受剪力最大（r r1 1最大）。最大）。)383(2211 nnTTTrNrNrNT)393(332211 nnTTTTrNrNrNrN由假定由假定(2)(2)得得由式由式3-393-39得得: :)403(1131132112 nTnTTTTTrrNNrrNNrrNN；由力的平衡条件得：由力的平衡条件得：T Tx xy yN N1T1TN N1Tx1TxN N1Ty1Tyr r1 11 1将式将式3-403-40代入式代入式3-383-38得得: : )413(12112222

24、111 niiTnTrrNrrrrNT)423(112211211 niniiiniiTyxrTrrTN将将N N1T1T沿坐标轴分解得沿坐标轴分解得: :)443()433(11221111122111122111112211 niniiininiiiTyniniiininiiiTxyxxTrxyxrTNyxyTryyxrTN由此可得螺栓由此可得螺栓1 1的强度验算公式为的强度验算公式为: : )453(min21121 bFTyTxNNNN 另外另外, ,当螺栓布置比较狭长当螺栓布置比较狭长( (如如y y1 13x3x1 1) )时时, ,可进行可进行如下简化计算：如下简化计算：令令:x

25、:xi i=0=0，则，则N N1Ty1Ty=0=0)463(121111211 niiniiTxyyTryyrTN)473(min2121 bFTxNNN（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能三、普通螺栓的抗拉连接三、普通螺栓的抗拉连接 抗拉螺栓连接在外力作用下，抗拉螺栓连接在外力作用下，连接板件接触面连接板件接触面有脱开趋势有脱开趋势，螺栓杆受杆轴方向拉力作用，以，螺栓杆受杆轴方向拉力作用，以栓杆被栓杆被拉断为其破坏形式。拉断为其破坏形式。（二）单个普通螺栓的抗拉承载力设计值（二）单个普通螺栓的抗拉承载力设计值 4834 btebtebtfdfAN 式中：式中：A

26、 Ae e-螺栓的有效截面面积；螺栓的有效截面面积； d de e-螺栓的有效直径；螺栓的有效直径； f ft tb b-螺栓的抗拉强度设计值。螺栓的抗拉强度设计值。dedndmd公式的两点说明：公式的两点说明：（1 1）螺栓的有效截面面积）螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是有效直径有效直径d de e而不是净直径而不是净直径d dn n，现行国家标准取：，现行国家标准取：)493()(32413 螺螺距距ttdde(2(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响 A A、螺栓受拉

27、时，一般是通螺栓受拉时，一般是通过与螺杆垂直的板件传递，即过与螺杆垂直的板件传递，即螺杆并非轴心受拉，当连接板螺杆并非轴心受拉，当连接板件发生变形时，螺栓有被撬开件发生变形时，螺栓有被撬开的趋势的趋势（杠杆作用），（杠杆作用），使螺杆使螺杆中的拉力增加中的拉力增加（撬力（撬力Q Q）并产并产生弯曲现象。生弯曲现象。连接件刚度越小连接件刚度越小撬力越大撬力越大。试验证明影响撬力。试验证明影响撬力的因素较多，其大小难以确定，的因素较多，其大小难以确定，规范采取简化计算的方法，取规范采取简化计算的方法，取f ft tb b=0.8f=0.8f（ff螺栓钢材的抗螺栓钢材的抗拉强度设计值）拉强度设计值）

28、来考虑其影响。来考虑其影响。)503(22 QNNt B B、 在构造上可以通过加强连接件的刚度的方法，在构造上可以通过加强连接件的刚度的方法，来减小杠杆作用引起的撬力，如来减小杠杆作用引起的撬力，如设加劲肋设加劲肋，可以减，可以减小甚至消除撬力的影响。小甚至消除撬力的影响。( (三）普通螺栓群的轴拉设计三）普通螺栓群的轴拉设计 一般假定每个螺栓均匀受力，因此，连接所需一般假定每个螺栓均匀受力，因此，连接所需的螺栓数为：的螺栓数为：)513( btNNnN( (四）普通螺栓群在弯矩作用下四）普通螺栓群在弯矩作用下M刨平顶紧刨平顶紧承托承托(板板)M1234受压区受压区y1y2y3N1N2N3N

29、4中和轴中和轴M M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为： （1 1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性；）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2 2）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各 螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。显然显然11号螺栓在号螺栓在M M作用下所受拉力最大作用下所受拉力最大)533(2211 nnyNyNyNM由力学及假定可得由力学及假定可得：)523(332211 nnyNyNyNyNM M刨平顶紧刨平顶紧承托承托( (板板) )M M1 1 2 2 3 3 4

30、 4受压区受压区y y1 1y y2 2y y3 3N N1 1N N2 2N N3 3N N4 4中和轴中和轴由式由式3-523-52得得: :将式将式3-543-54代入式代入式3-533-53得得: :)543(1131132112 nnyyNNyyNNyyNN； )553(12112222111 niinyyNyyyyNM)563(1211 niiyyMN因此，设计时只要满足下式，即可：因此，设计时只要满足下式，即可：)573(1 btNN( (五）普通螺栓群在偏心拉力作用下五）普通螺栓群在偏心拉力作用下 偏心力作用下普通螺栓连接，可采用偏于偏心力作用下普通螺栓连接，可采用偏于安全的设

31、计方法，即安全的设计方法，即叠加法叠加法。刨平顶紧刨平顶紧承托承托( (板板) )F Fe eN N1F1F)583(121111 btniiMFNyyMnFNNN1 1 2 2 3 3 4 4F FM My y1 1y y2 2y y3 3N N1M1MN N2M2MN N3M3MM=FM=Fe e中和轴中和轴N N4M4M连接同时承受轴心拉力连接同时承受轴心拉力N N和弯矩和弯矩M=NeM=Ne的作用可能出的作用可能出现现小偏心受拉小偏心受拉和和大偏心受拉大偏心受拉两种情况两种情况 小偏拉为所有螺栓小偏拉为所有螺栓均受拉均受拉( (分离趋势分离趋势) )中和轴为栓群中心中和轴为栓群中心 大

32、偏拉为端板底部出大偏拉为端板底部出现受压区现受压区中和轴为最下排螺栓中和轴为最下排螺栓( (五）普通螺栓群在偏心拉力作用下五）普通螺栓群在偏心拉力作用下小偏拉时：小偏拉时： 受力最大、最小螺栓的拉力应满足：受力最大、最小螺栓的拉力应满足： 第二式为判断大、小偏心受拉的表达式第二式为判断大、小偏心受拉的表达式据此可以得到核心距据此可以得到核心距： 式中的式中的y yi i是以螺栓群中心为中和轴计算起的是以螺栓群中心为中和轴计算起的则：则：实际偏心距实际偏心距eee时，为大偏拉，中和轴位于最下排螺栓。时，为大偏拉，中和轴位于最下排螺栓。2max1/bitNN nNeyyN2min1/0iNN nN

33、eyy)(12nyyei 大偏拉时：大偏拉时： 中和轴位于最下排螺栓中和轴位于最下排螺栓OO处，对处，对OO点列平衡方程，可得点列平衡方程，可得受力最大螺栓受力最大螺栓1 1的拉力为：的拉力为：（其中：（其中：ee和和y yi i自自OO点算起）点算起）211/bitNNe yyN四、普通螺栓拉、剪联合作用四、普通螺栓拉、剪联合作用bVVNNbttNN0 01 11 1V Ve eM=VeM=VeV V因此：因此：nVNV 2 2、由试验可知，兼受剪力和拉力、由试验可知，兼受剪力和拉力 的螺杆，其承载力无量纲关系的螺杆，其承载力无量纲关系 曲线近似为一曲线近似为一“四分之一圆四分之一圆”。1

34、1、普通螺栓在拉力和剪力的共同、普通螺栓在拉力和剪力的共同 作用下，可能出现两种破坏形作用下，可能出现两种破坏形 式：式：螺杆受剪兼受拉破坏、螺杆受剪兼受拉破坏、孔孔 壁的承压破坏；壁的承压破坏；3 3、计算时，假定剪力由螺栓群均、计算时，假定剪力由螺栓群均 匀承担，匀承担，拉力由受力情况确定。拉力由受力情况确定。 规范规定：普通螺栓拉、剪联合作用为了防止规范规定：普通螺栓拉、剪联合作用为了防止螺杆螺杆受剪兼受拉受剪兼受拉破坏，应满足：破坏，应满足：为了防止孔壁的承压破坏，应满足：为了防止孔壁的承压破坏，应满足：)593(122 bttbvvNNNN)603( bcvNNbVVNNbttNN0

35、 01 11 1a ab b 另外，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓连接，另外，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓连接，当有承托承担全部剪力时，螺栓群按受拉连接计算。当有承托承担全部剪力时，螺栓群按受拉连接计算。 承托与柱翼缘的连接角焊承托与柱翼缘的连接角焊缝按下式计算：缝按下式计算：)613( wfewffhlN 式中：式中： 考虑剪力对角焊缝偏心影响的增大系考虑剪力对角焊缝偏心影响的增大系数，数， 一般取一般取=1.251.35=1.251.35； 其余符号同前。其余符号同前。M M刨平顶紧刨平顶紧承托承托( (板板) )V V连接角焊缝连接角焊缝【例例1 1】两块截面为两块截面为14mm14m

36、m400mm400mm的钢板，采用双拼的钢板，采用双拼接板进行拼接，拼接板厚接板进行拼接，拼接板厚8mm8mm，钢材，钢材Q235Q235，板件受轴，板件受轴向拉力向拉力N N960kN(960kN(图图3-5-15)3-5-15)，试用直径，试用直径d d20mm20mm的的C C级普通螺栓拼接。级普通螺栓拼接。单栓抗剪承载力设计值：单栓抗剪承载力设计值： KNNfdnNbVVbV7 .814 .816811304202422 单栓的承压承载力设计值为：单栓的承压承载力设计值为：KNNtfdNbcbc4 .850 .854003051420 KNNbV7 .81min75.117 .81960min bVNNn【例例2 2】验算如图验算