普通螺栓连接的构造和计算

7.6普通螺栓连接的构造和计算一、螺栓排列和构造要求直径：M12~M24（2的倍数）；M24~M48（3的倍数）；M48~M80（4的倍数）；M80~100（5的倍数）受力螺栓≥M16，常用直径：M20~24当使用普通螺栓时，无特殊说明时是指C级粗制螺栓。排列和间距（见图7.62）:排列：并排、错列间距：见表7.5。3.当杆件在节点上或拼接接头的一端时，永久性的螺栓（或铆钉）数不宜少于两个。对组合构件的缀条，其端部连接可采用一个螺栓（或铆钉）。4.表示方法见表7-9。二、工作性能：按受力方式分为：抗剪螺栓：力与螺栓杆垂直抗拉螺栓：力与螺栓杆平行抗剪螺栓受力过程：在受力以后，首先由构件间的摩擦力抵抗外力。不过摩擦力很小，构件间不久就出现滑移，螺栓杆和螺栓孔壁发生接触，使螺拴杆受剪，同时螺栓杆和孔壁间互相接触挤压。受剪极限状态：螺栓杆被剪断或孔壁承压破坏。破坏形式：五种见图7-66。其中对螺栓杆被剪断、孔壁挤压以及板被拉断，要进行计算。钢板剪断和螺栓杆弯曲通过构造要求来保证。计算公式：抗剪承载力设计值：承压承载力设计值：抗拉螺栓受力过程：外力趋向于将被连接构件拉开，而使螺栓受拉，最后螺栓杆会被拉断。受力极限状态：螺栓杆被拉断。破坏形式：一种，但应考虑撬力的影响。计算公式：式7-29三、螺栓群的抗剪计算在轴心力作用下的抗剪计算计算假定：每个螺栓所受剪力相等。可以直接计算螺栓的数量：被连接件净截面强度的计算：规范规定当l1＞15d0（d0为孔径）时，应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数β=1.1－l1/（150

d0），当l1＞60d0时，折减系数β=0.7。

2.在扭矩作用下的抗剪计算计算假定：①被连接构件是绝对刚性的，螺栓则是弹性的；②各螺栓都绕螺栓群的形心O旋转，其受力大小与到螺栓群形心的距离成正比，方向与螺栓到形心的连线相垂直。根据假定知每个螺栓受力是不同的，将螺栓排列好后找出受力最大的螺栓，验算螺栓的强度。公式7-36、7-37。3.在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算：在多种力共同作用下，分析每一种力作用在螺栓群上的情况，找出受力最不利的螺栓进行强度验算。四、螺栓群的抗拉计算在轴心力作用下的抗拉计算可以直接计算螺栓的数量：式7-39在弯矩作用下的抗拉计算（见图7-75）在弯矩作用下，首先确定中和轴位置，通常近似地假定螺栓群绕最下边的一排螺栓旋转，各排螺栓所受的拉力的大小与距最下一排螺栓的距离成正比，所以离中和轴越远螺栓受力越大。式7-40。五、忘剪力思和拉负力共止同作毙用拉力的壤存在使旱螺栓承干受剪力经的能力甲降低，寒验算时桑采用相页关公式袍：≤1≤7.7充高强度牌螺栓连葛接的性败能和计胜算一、高城强度螺惧栓连接枕的工作扯性能1、青按受蛮力方沸式分晃为：抗剪识螺栓趁：摩窝擦型罢连接特和承垃压型颗连接抗拉抄螺栓蓬：FN2、估抗剪健螺栓晨受力待过程钥：（1端）摩嫩擦型颂连接淋：是志依靠绪被连研接构挥件间火的摩逮擦力虑传递思外力梳，安军装时逼将螺呢栓拧铁紧，谣使螺密杆产替生预蛋拉力迟压紧讽构件捆接触讨面，病靠接怨触面业的摩聚擦力挖来阻睬止其乔相互仁滑移瞒，以迟达到亿传递胸外力跟的目咱的。受剪悉时极茄限状诸态：当剪牌力等际于摩闯擦力枯时，僵即为哲连接作的承事载力奏极限类状态锈。NNabNN/2N/2abNN/2N/2NNabNN/2N/2（2蹦）承迎压型掉连接窄：是恭当剪些力超紧过摩赤擦力刚时，布构件拉间产番生相氏对滑驶移，塑螺杆粮与孔盗壁接批触，拦使螺伪杆受丧剪和扫孔壁溜受压淋，破词坏形同式与萄普通赢螺栓挑相同贵。受剪负时极避限状重态：以螺杆昨被剪坏睛或孔壁横承压破凡坏为承播载力极肾限状态餐。从二苍者传诉递剪忍力时铸的极匆限状斑态可以看勺出：1)安承压型支连接的闭抗剪承串载力要苦高于摩粱擦型连盘接。2)脂摩擦型吹连接不阅允许板练件之间暮产生相冷对滑移皱，抗剪住时其变岛形就小岂，整体广性能好温，抗疲仰劳能力提强，可纵以用在胞直接承宁受动力牛荷载的鸽重要结支构的连迎接中。3)池承压型秋连接允惧许板件层之间产贷生相对淹滑移抗周剪时其膊变形较毛大，整索体性能快差，不誉得用在砍直接承隐受动力缎荷载的居连接中患。3、与粥普通螺第栓的区径别：1）纳材料毅：高强度给螺栓的怒杆身、充螺帽和婚垫圈都柔要用抗伤拉强度引很高的逆钢材制付作，性能轻等级分8.8级；粉10戏.9天级；土12亦.9烛级2）预拉力P：高强度垮螺栓的悼预拉力晚是通过扭紧螺炎帽实现它的。3）狼抗滑雨移系区数μ：使用即高强谜度螺哀栓摩抵擦型喜连接驼时，的与被警连接秩构件溜材料剪及其友接触酷面处年理方造法所偶确定无的摩携擦面屿抗滑敬移系品数μ有关也，常热用的哄处理政方法气和规颠范规钩定的珍摩擦禽面抗旬滑移挨系数μ值如表笑7-1救1。承桥压型连杜接的板墓件接触腿面只要误求清除恨油污及赶浮锈。高强繁度螺吵栓预珍拉力哲的确栏定高强度互螺栓预启拉力是清根据螺今栓杆的有效抗塌拉强度确定哗的，械并考桥虑了阅以下巩修正盐系数任：考虑喝材料号的不溜均匀章性的鉴折减板系数0.9；为防伸止施刊工时隶超张棒拉导统致螺抗杆破湖坏的没折减自系数0.胆9；附加安堂全系数0.取9。考虑拧词紧螺帽注时，螺洁栓杆上午产生的帮剪力对插抗拉强纤度的降励低除以偿系数1.2。因此，炎预拉力寄：Ae—螺纹处订有效截绩面积；fu—螺栓坊热处茶理后落的抗荒拉强锐度；实现进预拉坦力的摊方法A、转角法施工方恒法：初拧—用普通仿扳手拧便至不动撇，使板烈件贴紧啄密；终拧—絮初拧基仰础上用哨长扳手礼或电动昆扳手再池拧过一案定的角饱度，一荡般为120o~180o完成致终拧适。特点逗：预学拉力掏的建洗立简找单、镇有效双，但朱要防涝止欠稿拧、费漏拧葬和超欧拧；B、扭矩法施工拘方法棒：初拧—用力矩隆扳手拧应至终拧杯力矩的30%~50%，使纷板件眼贴紧框密；终拧—初拧基蹈础上，炼按10经0%设计终饥拧力矩巨拧紧。特点：主简单、谜易实施嫂，但得扑到的预界拉力误速差较大。C、扭断要螺栓建杆尾鲁部法陶（扭桑剪型伟高强惹度螺膨栓）施工方杏法：初拧—拧至终握拧力矩泉的60%~80雁%；终拧—初拧基赶础上，洁以扭断喘螺栓杆层尾部为算准。特点缴：施畏工简辫单、嚷技术穗要求优低易钱实施帖、质变量易械保证尾等。高强度队螺栓的肆施工要岂求：由于高蹦强度螺枪栓的承简载力很也大程度菌上取决停于螺栓恶杆的预史拉力，停因此施诞工要求狭较严格。二、高旬强度螺温栓摩擦柱型连接愿抗剪计立算单栓男抗剪允承载峡力设拥计值哥：式中苹：0.9辩—抗力戚分项捉系数γR的倒数(γR=1腹.1流11扛);nf—传力刃摩擦底面数串目;μ--摩擦面市抗滑移彩系数;P—预拉力比设计值.1、轴纺心力逮作用假定坡各螺御栓受兵力均完匀，碑故所获需螺职栓数揭：对于摩萄擦型连棕接：NN注意：n为一侧布的螺栓右数量。NNbtt1b1高强励度螺灭栓群废轴心尾力作做用下,为了蚊防止软板件半被拉际断尚晌应进行行板蹄件的立净截跟面验饺算.主板疾的危催险截薄面为1-司1截面弓。根转据试萝验结阀果，慎孔前炒传力毫系数排可取今0.塞5，吨即第白一排艇高强勤度螺辛栓所理分担雕的内趣力，鲜已有卧50镰%在喘孔前墨摩擦槐面中苹传递藏。111-1截面的菜内力为务：2、扭矩焦或扭品矩、沿剪力蜡共同打作用毕下计算方振法与普坡通螺栓羞相同，融即：FTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1F剪力F作用下鼠每个螺雷栓受力：扭矩T作用责下：由此巷可得擦螺栓1的强度断验算公挠式为:三、高强弟度螺快栓摩鸽擦型机连接的抗拉改计算当外拉匀力为零包，即N=0时：P=吃C；当外临拉力晋为Nt时：蒜板件遮有被堵拉开叨趋势廊，板件间蔽的压力C减小为Cf，栓杆缸拉力P增加号为Pf，由力及锻变形协锈调得：NPCP+△P=PfC-△C=CfNt1、高临强度螺面栓摩擦笨型连接犬的抗拉脖性能当板藏件即带将被烦拉开贤时：Cf=0尊，有Pf=Nt，因此个：一般桨板件害间的候挤压起面面忙积比形栓杆氏截面材面积蛇大的镜多，通近似才取AP/Ab=1凑0，得：显然害栓杆外的拉条力增它加不逢大。另外，黑试验证牺明，当繁栓杆的盏外加拉舰力大于P时，盯卸载免后螺友栓杆拦的预缓拉力妇将减盾小，阔即发命生松弛绣现象。但当Nt不大于0.8P时，则浅无松弛记现象，乞这时Pf=1.口07P，可认局为螺乡丰杆的师预拉挽力不醋变，架且连色接板股件间胆有一末定的训挤压歌力保叮持紧急密接塔触，除所以则现行家规范析规定深：P+△P=PfC-△C=CfNt高强敢度螺尸栓摩必擦型岛连接咬的单狗栓抗改拉承臭载力狠为：上式未考虑嗽橇力Q的影温响，歪当考湿虑橇予力影写响时效，橇血力Q的存在弹导致连厦接的极戴限承载虫力降低。所以，露如设计怖时不考访虑橇力尤的影响,增加脚连接扎板件趟的刚碰度（说如设柳加劲捏肋）源。2、从高强拥度螺规栓群嘉的抗六拉计姐算1）轴拔心力作垮用假定各追螺栓均达匀受力秀，故所繁需螺栓龙数：N2）孙弯矩翠作用脸下由于罗高强观度螺迫栓的呢抗拉品承载脆力总睛小于盯其预睛拉力P，故在弯巧矩作用稼下，连奇接板件值接触面扬始终处贪于紧密锦接触状未态，弹傍性性能档较好，串可认为告是一个整伞体,所以扰假定喊连接静的中和轴钉与螺栓岗群形心笑轴重合，最烛外侧欣螺栓放受力秃最大指。MM1234y1y2N1N2N3N4受压区中和轴由力学誓可得：因此灾，设嘴计时强只要验满足屿下式洞即可朽：3）偏休心拉力悬作用下偏心瘦力作用愿下的卵高强瞎度螺等栓连狭接，域螺栓桥最大气拉力驱不应缴大于0.诱8P，以保拜证板醒件紧蜘密贴台合，壮端板核不会特被拉委开，饱所以歇摩擦宇型连腐接采嫌用以倍下方嫌法（叠加屿法）计算:Ne1234M=N·eNy1y2N1N2N3N4中和轴M作用下N作用下四、摩辞擦型连六接同时鹅受剪和奖受拉拉力的嫁存在使羡螺栓承丙受剪力您的能力铺降低，考虑速这个堆影响焰，规字范规口定，它当高县强度盾螺栓志摩擦代型连蚕接同落时承扣受摩香擦面绝间的寻剪力逼和螺腐栓杆资轴方朝向的堡外拉酷力时锋，其旦承载婆力按双下式盏计算蔽：NVN