螺栓的构造及计算.

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1、4.6 4.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算一、普通螺栓的种类一、普通螺栓的种类C C级级-粗制螺栓粗制螺栓A A、B B级级-精制螺栓精制螺栓类孔，孔径类孔，孔径( (d do o) )比栓杆直径比栓杆直径(d)(d)大大0.30.30.50.5mmmm。类孔，孔径类孔，孔径( (d do o) )比栓杆直径比栓杆直径(d)(d)大大1.53mm3mm。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fu400N/mm400N/mm2 2, ,0.60.6或或0.80.8表示表示fy / /fu=0.6=0.6或或0.80.8；M16M16、M20M

2、20、M24M24二、螺栓的排列二、螺栓的排列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螺栓的排列应满足：螺栓的排列应满足：受力要求受力要求构造要求构造要求施工要求施工要求1 1）受力要求）受力要求任意方向的中距、边距和端距不能过小，以防任意方向的中距、边距和端距不能过小，以防止钢板截面过度削弱而承载力不足；止钢板截面过度削弱而承载力不足；对于受压构件，中距不能太大，以防止连接板对于受压构件，中距不能太大，以防止连接板件发生鼓曲。件发生鼓曲。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

3、钢材。不密，潮气侵入腐蚀钢材。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3 3d do o。螺栓的最大、最小容许距离螺栓的最大、最小容许距离名称 位置和方向 最大容许距离 （取两者的较小值） 最小容许距离 外排(垂直内力或顺内力方向) 8d0 或 12 t 垂直内力方向 16d0 或 24 t 构件受压力 12d0 或 18 t 中间排 顺内力方向 构件受拉力 16d0 或 24 t 中心间距 沿对角线方向 3d0 顺内力方向 2d0 剪切或手工气割边 1.5d0 高强度螺栓 1.5d0 中心至构件边缘距离 垂直内力方向 轧制边、自动

4、气割或锯割边 其它螺栓 4d0 或 8 t 1.2d0 三、三、 普通螺栓连接的受力性能和计算普通螺栓连接的受力性能和计算（一）螺栓连接的受力形式（一）螺栓连接的受力形式FNFA 只受剪力只受剪力B 只受拉力只受拉力C 剪力和拉剪力和拉力共同作用力共同作用 （二）普通螺栓抗剪连接（二）普通螺栓抗剪连接1)1)摩擦传力的弹性阶段摩擦传力的弹性阶段(0(01 1段段) )NO1234NNabNN/2N/21.1.工作性能工作性能2)2)滑移阶段滑移阶段(1(12 2段段) )3)3)栓杆传力的弹性阶段栓杆传力的弹性阶段(2(23 3段段) )4)4)破坏阶段破坏阶段(3(34 4段段) )abNN

5、/2N/22.2.破坏形式破坏形式以上三种破坏形式通过以上三种破坏形式通过强度计算避免。强度计算避免。N/2NN/2NNNN1 1）螺栓杆被剪坏）螺栓杆被剪坏2 2）孔壁的挤压破坏）孔壁的挤压破坏3 3）板件被拉断）板件被拉断NN这这两两种种破破坏坏构构造造解解决决N/2NN/24 4）板件端部被剪坏）板件端部被剪坏( (拉豁拉豁) )5 5）栓杆弯曲破坏）栓杆弯曲破坏端矩不应小于端矩不应小于2 2d dO O栓杆长度不应大于栓杆长度不应大于5 5d d3 3、抗剪螺栓的单栓承载力设计值、抗剪螺栓的单栓承载力设计值t连接接头连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。一侧承压构件总厚度的较小值。 fc

6、b螺栓孔壁承压强度设计值；螺栓孔壁承压强度设计值；bcbvbNNN，minmin单栓抗剪承载力：单栓抗剪承载力：bvvbvfdnN42抗剪承载力：抗剪承载力：bcbcf tdN承压承载力：承压承载力：dnv剪切面数目剪切面数目；d螺栓杆直径；螺栓杆直径；fvb螺栓抗剪强度设计值；螺栓抗剪强度设计值；剪切面数目剪切面数目nvNN1vn单剪：NN/2N/22vn双剪：4vn四剪：N/2N/3N/3N/3N/24 4、普通螺栓群抗剪连接计算、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/2Nl l1 1N/2平均值平均值螺栓的内力分布螺栓的内力分布

7、 当当l11515d0( (d0为孔径为孔径) )时，时，假定假定N N由各螺栓均匀承担。由各螺栓均匀承担。bNNnmin NNbt tt t1 1b1板件的净截面验算：板件的净截面验算：A A、螺栓采用并列排列时、螺栓采用并列排列时1122 主主板板厚厚度度。主主板板宽宽度度；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主主板板： tbndftdnbAfANnn11;10011 ,1 , 拼拼接接板板厚厚度度。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拼拼接接板板： 121010212,2,22;

8、5 . 0tnbdftdnbAfANnn NNt tt t1 1bc2c3c4c1B B、螺栓采用错列排列时、螺栓采用错列排列时: : 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：对对于于截截面面：对对于于主主板板： tbmdftdmccmcAtdmbAfANnnn00222140;1211;11 1111NNbt tt t1 1b1c2c3c4c1拼接板强度验算拼接板强度验算: : 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

9、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 22222 2）普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算）普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算F F作用下作用下FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FnFNF 1T T作用下：作用下：2 2个假定个假定T T作用下作用下11号螺栓所受剪力最大号螺栓所受剪力最大nnTTTrNrNrNT 2211nnTTTTrNrNrNrN 332211nTnTTTTTrrNNrrNNrrNN 1131132112；TxyN1TN1TxN1Ty

10、r11 niiTnTrrNrrrrNT12112222111 niniiiniiTyxrTrrTN112211211 niniiininiiiTyniniiininiiiTxyxxTrxyxrTNyxyTryyxrTN11221111122111122111112211TxyN1TN1TxN1Tyr11螺栓螺栓1 1的强度验算公式为的强度验算公式为: : bFTyTxNNNNmin21121 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, , 可可令令:x:xi i=0=0，则，则N N1Ty1Ty=0=0 niiniiTxyyTryyrTN1211112

11、11bFTxNNNmin2121 1 1、破坏形式、破坏形式（三）普通螺栓抗拉连接（三）普通螺栓抗拉连接栓杆被拉断栓杆被拉断2 2、单个普通螺栓的抗拉承载力设计值、单个普通螺栓的抗拉承载力设计值btebtebtfdfAN42 式中：式中：Ae-螺栓的有效截面面积；螺栓的有效截面面积； de-螺栓的有效直径；螺栓的有效直径； ftb-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 )(32413螺螺距距 ttdde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