鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理:第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接(螺栓)_第1頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理:第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接(螺栓)_第2頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理:第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接(螺栓)_第3頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理:第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接(螺栓)_第4頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理:第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接(螺栓)_第5頁(yè)
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1、鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章(Connections)36 螺栓連接(bolting)的構(gòu)造一、螺栓的種類(lèi)1.普通螺栓C級(jí)-粗制螺栓,性能等級(jí)為4.6或4.8級(jí);4表示fu400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8;類(lèi)孔,孔徑(do)-栓桿直徑(d) 13mm。A、B級(jí)-精制螺栓,性能等級(jí)為5.6或8.8級(jí);5或8表示fu500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8;類(lèi)孔,孔徑(do)-栓桿直徑(d)0.30.5mm。按其加工的精細(xì)程度和強(qiáng)度分為:A、B、C三個(gè)級(jí)別。精制螺栓粗制螺栓代號(hào)A級(jí)和B級(jí)C級(jí)強(qiáng)度等級(jí)5.6級(jí)和8.8級(jí)4.6級(jí)和4.8級(jí)加工方式車(chē)

2、床上經(jīng)過(guò)切削而成單個(gè)零件上一次沖成加工精度螺桿與栓孔直徑之差為0.250.5mm螺桿與栓孔直徑之差為1.53mm抗剪性能好較差經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格高價(jià)格經(jīng)濟(jì)用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)(機(jī)械結(jié)構(gòu));在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用,已被高強(qiáng)鋼替代。沿螺栓桿軸受拉的連接;次要的抗剪連接;安裝的臨時(shí)固定2.高強(qiáng)度螺栓由45號(hào)、40B和20MnTiB鋼加工而成,并經(jīng)過(guò)熱處理45號(hào)8.8級(jí); 40B和20MnTiB10.9級(jí) (a)大六角頭螺栓 (b)扭剪型螺栓二、螺栓的排列1.并列簡(jiǎn)單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小,但構(gòu) 件截面削弱大;B 錯(cuò)列A 并列中距中距邊距邊距端距2.錯(cuò)列排列不緊湊,所用連接板尺寸大,但構(gòu)件截 面削弱小;

3、 3.螺栓排列的要求 (1)受力要求 【垂直受力方向】為了防止螺栓應(yīng)力集中相互影響、截面削弱過(guò)多而降低承載力,螺栓的邊距和端距不能太小; 【順力作用方向】為了防止板件被拉斷或剪壞,端距 不能太??; 【受壓構(gòu)件】為防止連接板件發(fā)生鼓曲,中距不能太大。15d0(d0為孔徑)時(shí),連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后,即使內(nèi)力重新分布,各個(gè)螺栓內(nèi)力也難以均勻,端部螺栓首先破壞,然后依次破壞。由試驗(yàn)可得連接的抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)與l1/d0的關(guān)系曲線。ECCS試驗(yàn)曲線8.8級(jí) M22我國(guó)規(guī)范1.00.750.50.25010 20 30 40 50 60 70 80l1/d0平均值長(zhǎng)連接螺栓的內(nèi)力分布故,連接所需栓數(shù):

4、NNbtt1b1 普通螺栓群軸心力作用下,為了防止板件被拉斷尚應(yīng)進(jìn)行板件的凈截面驗(yàn)算。拼接板的危險(xiǎn)截面為2-2截面:A、螺栓采用并列排列時(shí):主板的危險(xiǎn)截面為1-1截面:1122NNtt1bc2c3c4c1B、螺栓采用錯(cuò)列排列時(shí):主板的危險(xiǎn)截面為1-1和1-1截面:1111NNbtt1b1c2c3c4c1拼接板的危險(xiǎn)截面為2-2和2-2截面:2222設(shè)計(jì)螺栓蓋板拼接,設(shè)計(jì)拉力N=350kN,鋼材Q345B(或16Mn),拼接板寬b=360mm,厚t1=8mm,采用M20C級(jí)螺栓,孔徑f22。例題:解: 螺栓抗剪強(qiáng)度板件承壓強(qiáng)度(1)雙蓋板的厚度t2拼接板的厚度t1/28/2=4mm板件抗拉強(qiáng)度取

5、t2=6mm雙剪(2)單個(gè)螺栓抗剪承載力(3)孔壁承壓(4)所需螺栓數(shù)n=350/61.6 =5.3個(gè)(6)連接長(zhǎng)度驗(yàn)算l1=15do=1522 =330mm 100601060100330mm(7)拼接凈截面積An=(360 - 322 )8 =2352mm2凈截面拉應(yīng)力sn=350000/2352=149N/mm21181kN被連接板強(qiáng)度計(jì)算: f=215結(jié)論:該節(jié)點(diǎn)安全。2.普通螺栓群偏心力作用下抗剪計(jì)算F作用下每個(gè)螺栓受力:FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FT作用下連接按彈性設(shè)計(jì),其假定為: (1)連接板件絕對(duì)剛性,螺栓為彈性; (2) T作用下連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動(dòng)

6、,各螺栓剪力與其至形心距離呈線形關(guān)系,方向與ri垂直。TxyN1TN1TxN1Tyr11 顯然,T作用下1號(hào)螺栓所受剪力最大(r1最大)。由假定(2)得由式3-39得:由力的平衡條件得:TxyN1TN1TxN1Tyr11將式3-40代入式3-38得:將N1T沿坐標(biāo)軸分解得:由此可得螺栓1的強(qiáng)度驗(yàn)算公式為: 另外,當(dāng)螺栓布置比較狹長(zhǎng)(如y13x1)時(shí),可進(jìn)行如下簡(jiǎn)化計(jì)算:令:xi=0,則N1Ty=0(一)普通螺栓抗拉連接的工作性能三、普通螺栓的抗拉連接 抗拉螺栓連接在外力作用下,連接板件接觸面有脫開(kāi)趨勢(shì),螺栓桿受桿軸方向拉力作用,以栓桿被拉斷為其破壞形式。(二)單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值式中

7、:Ae螺栓的有效截面面積; de螺栓的有效直徑; ftb螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。dedndmd【公式的兩點(diǎn)說(shuō)明】(1)螺栓的有效截面面積 因栓桿上的螺紋為斜方向的,所以公式取的是有效直徑de而不是凈直徑dn,現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?。?普通螺栓規(guī)格公共直徑12(14)16(18)20(22)24(27)30螺距1.752.02.02.52.52.53.03.03.5中徑10.86312.70114.07116.37618.37620.37622.05225.05227.727內(nèi)徑10.10611.83513.83715.29417.29419.29420.75226.211螺栓有效截面0.841151.5

8、71.922.453.033.534.595.61(2)螺栓垂直連接件的剛度對(duì)螺栓抗拉承載力的影響 A、螺栓受拉時(shí),一般是通過(guò)與螺桿垂直的板件傳遞,即螺桿并非軸心受拉,當(dāng)連接板件發(fā)生變形時(shí),螺栓有被撬開(kāi)的趨勢(shì)(杠桿作用),使螺桿中的拉力增加(撬力Q)并產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。連接件剛度越小撬力越大?!驹囼?yàn)證明】影響撬力的因素較多,其大小難以確定,規(guī)范采取簡(jiǎn)化計(jì)算的方法,取ftb = 0.8f(f螺栓鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)來(lái)考慮其影響。 B、在構(gòu)造上可以通過(guò)加強(qiáng)連接件的剛度的方法,來(lái)減小杠桿作用引起的撬力,如設(shè)加勁肋,可以減小甚至消除撬力的影響。(三)普通螺栓群的軸拉設(shè)計(jì) 一般假定每個(gè)螺栓均勻受力,因此,

9、連接所需的螺栓數(shù)為:N(四)普通螺栓群在彎矩作用下M刨平頂緊承托(板)M1 2 3 4受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸M作用下螺栓連接按彈性設(shè)計(jì),其假定為: (1)連接板件絕對(duì)剛性,螺栓為彈性; (2)螺栓群的中和軸位于最下排螺栓的形心處,各 螺栓所受拉力與其至中和軸的距離呈正比。顯然1號(hào)螺栓在M作用下所受拉力最大由力學(xué)及假定可得:M刨平頂緊承托(板)M1 2 3 4受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸由式3-52得:將式3-54代入式3-53得:因此,設(shè)計(jì)時(shí)只要滿(mǎn)足下式,即可:(五)普通螺栓群在偏心拉力作用下 偏心力作用下普通螺栓連接,可采用偏于安全的設(shè)計(jì)方法,即疊加法。刨平頂緊

10、承托(板)FeN1F1 2 3 4FMy1y2y3N1MN2MN3MM=Fe中和軸N4M四、普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用011VeM=VeV因此:2、由試驗(yàn)可知,兼受剪力和拉力 的螺桿,其承載力無(wú)量綱關(guān)系 曲線近似為一“四分之一圓”。1、普通螺栓在拉力和剪力的共同 作用下,可能出現(xiàn)兩種破壞形 式:螺桿受剪兼受拉破壞、孔 壁的承壓破壞;3、計(jì)算時(shí),假定剪力由螺栓群均 勻承擔(dān),拉力由受力情況確定。規(guī)范規(guī)定普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用為了防止螺桿受剪兼受拉破壞,應(yīng)滿(mǎn)足:為了防止孔壁的承壓破壞,應(yīng)滿(mǎn)足:011ab 另外,拉力和剪力共同作用下的普通螺栓連接,當(dāng)有承托承擔(dān)全部剪力時(shí),螺栓群按受拉連接計(jì)算。承托與柱翼緣

11、的連接角焊縫按下式計(jì)算:式中: 考慮剪力對(duì)角焊縫偏心 影響的增大系數(shù), 一般取=1.251.35; 其余符號(hào)同前。M刨平頂緊承托(板)V連接角焊縫例題:驗(yàn)算牛腿螺栓連接,設(shè)計(jì)剪力V=200kN,偏心e=150mm,連接板厚t=20mm,Q235B鋼材,采用10個(gè)M20C級(jí)螺栓,孔徑f22,分別計(jì)算有承托和無(wú)承托兩種情況。解: 螺栓抗剪強(qiáng)度:板件承壓強(qiáng)度:螺栓抗拉強(qiáng)度:(1)有承托板,螺栓群受彎矩: M=Ve=2000.15=30kN.m 單個(gè)螺栓抗拉承載力:螺栓最大拉力:(2)無(wú)承托板,螺栓受拉受剪單個(gè)螺栓抗剪承載力:螺栓平均剪力:螺栓最大拉力:螺栓計(jì)算:孔壁承壓計(jì)算:例題:驗(yàn)算如圖所示端板和

12、柱翼緣間普通螺栓的連接強(qiáng)度。普通螺栓4.6級(jí),M22,孔徑23.5mm。NMoN1N=245kNa)N=245kNo柱翼緣節(jié)點(diǎn)板端板N1b)NMoN1N=245kNa)12)算危險(xiǎn)螺栓拉力設(shè)每排螺栓有兩列,m=2一共6排螺栓,螺栓總數(shù)12,n=12解:1) 算荷載N=245kN,e=13cm,M=Ne=24513=3185kN-cm 計(jì)算模型可為(a圖)或(b圖)。 a圖彎曲轉(zhuǎn)動(dòng)中心在螺栓群的形心處稱(chēng)小偏心; b圖彎曲轉(zhuǎn)動(dòng)中心在端板上1號(hào)螺栓處,稱(chēng)大偏心。 假定轉(zhuǎn)動(dòng)中心在螺栓群的形心處,則 y1=20cm, yi2=2202+2122+242=1120cm。N1M=My1/(m yi2) =3

13、18520/(21120)=28.44kNN引起的1點(diǎn)拉應(yīng)力: N1N=N/n=245/12=20.42kN最外排的螺栓拉力:Nmin=20.42-28.440 M引起的1點(diǎn)拉應(yīng)力: N1M=My1/(m yi2) 計(jì)算結(jié)果連接上部受壓,構(gòu)件應(yīng)繞頂排螺栓轉(zhuǎn)動(dòng),則1點(diǎn)所受的最大拉力為N=245kNo柱翼緣節(jié)點(diǎn)板端板N1b)e=33cm,m=2,y1=40cmyi2=402+322+242+162+82 =3520cm24)強(qiáng)度判斷 Nmax1 Ntb (45.9kNP時(shí),卸載后螺栓桿的預(yù)拉力將減小,即發(fā)生松弛現(xiàn)象。 當(dāng)Nt0.8P時(shí),則無(wú)松弛現(xiàn)象,這時(shí)Pf=1.07P,可認(rèn)為螺桿的預(yù)拉力不變,且

14、連接板件間有一定的擠壓力保持緊密接觸, 現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定:A、摩擦型高強(qiáng)度螺栓的單栓抗拉承載力為:(未考慮橇力的影響)Nt0.5P時(shí),橇力Q=0;Nt0.5P后,橇力Q出現(xiàn),增加速度先慢后快。橇力Q的存在導(dǎo)致連接的極限承載力由Nu降至Nu。故,如設(shè)計(jì)時(shí)不考慮橇力的影響,應(yīng)使Nt0.5P或增加連接板件的剛度(如設(shè)加勁肋)。300 250 200 150 100 50 050 100 150 200 250 300Pf(KN)NuNuNt(KN)2NNNQQ19518.8級(jí) M22P=150KNQ有橇力時(shí)的螺栓破壞無(wú)橇力時(shí)的螺栓破壞當(dāng)考慮橇力影響時(shí),螺栓桿的拉力Pf與Nt的關(guān)系曲線圖:B、承壓型高強(qiáng)度

15、螺栓的單栓抗拉承載力,因其破壞準(zhǔn)則為螺栓桿被拉斷,故計(jì)算方法與普通螺栓相同,即:式中:Ae-螺栓桿的有效截面面積; de-螺栓桿的有效直徑; ftb 高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。上式的計(jì)算結(jié)果與0.8P相差不多。6.高強(qiáng)度螺栓連接在拉力和剪力 共同作用下的工作性能和單栓承載力(1)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接 當(dāng)NtP時(shí),栓桿的預(yù)拉力變化不大,但由于隨Nt的增大而減小,且隨Nt的增大板件間的擠壓力減小,故連接的抗剪能力下降。規(guī)范規(guī)定在V和N共同作用下應(yīng)滿(mǎn)足下式:或即(2)高強(qiáng)度螺栓承壓型連接 對(duì)于高強(qiáng)度螺栓承壓型連接在剪力和拉力共同作用下計(jì)算方法與普通螺栓相同。為了防止孔壁的承壓破壞,應(yīng)滿(mǎn)足:系數(shù)1.

16、2是考慮由于外拉力的存在導(dǎo)致高強(qiáng)度螺栓的承壓承載力降低的修正系數(shù)。二、高強(qiáng)度螺栓群的抗剪計(jì)算1.軸心力作用對(duì)于摩擦型連接:對(duì)于承壓型連接:NN1.軸心力作用 假定各螺栓受力均勻,故所需螺栓數(shù): 高強(qiáng)度螺栓群軸心力作用下,為了防止板件被拉斷尚應(yīng)進(jìn)行板件的凈截面驗(yàn)算.A、高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接NNbtt1b1主板的危險(xiǎn)截面為1-1截面??紤]孔前傳力50%得: 1-1截面的內(nèi)力為: 拼接板的危險(xiǎn)截面為2-2截面??紤]孔前傳力50%得: 2-2截面的內(nèi)力為:B、高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的凈截面驗(yàn)算與普通螺栓的凈截面驗(yàn)算完全相同。2.扭矩或扭矩、剪力共同作用下 計(jì)算方法與普通螺栓相同,即: FTTxyN1TN

17、1TxN1Tyr11F1N1F剪力F作用下每個(gè)螺栓受力:扭矩T作用下:由此可得螺栓1的強(qiáng)度驗(yàn)算公式為:三、高強(qiáng)度螺栓群的抗拉計(jì)算1. 軸心力作用 M2.彎矩作用下 由于高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力一般總小于其預(yù)拉力P,故在彎矩作用下,連接板件接觸面始終處于緊密接觸狀態(tài),彈性性能較好,可認(rèn)為是一個(gè)整體,所以假定連接的中和軸與螺栓群形心軸重合,最外側(cè)螺栓受力最大。假定各螺栓均勻受力,故所需螺栓數(shù):MM1 2 3 4y1y2N1N2N3N4受壓區(qū)中和軸由力學(xué)可得:因此,設(shè)計(jì)時(shí)只要滿(mǎn)足下式即可:3.偏心拉力作用下Ne1 2 3 4M=NeNy1y2N1N2N3N4中和軸M作用下N作用下 偏心力作用下的高強(qiáng)度

18、螺栓連接,螺栓最大拉力不應(yīng)大于0.8P,以保證板件緊密貼合,端板不會(huì)被拉開(kāi),所以摩擦型和承壓型均可采用以下方法(疊加法)計(jì)算:四、高強(qiáng)度螺栓群在拉力和剪力共同作用下的連接計(jì)算NV1 2 3 4NVV作用下N作用下單個(gè)螺栓所受的剪力:?jiǎn)蝹€(gè)螺栓所受的拉力:所以:、對(duì)于高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接應(yīng)滿(mǎn)足:、對(duì)于高強(qiáng)度螺栓承壓型連接應(yīng)滿(mǎn)足:五、高強(qiáng)度螺栓群在拉力、彎矩和剪力共同作用下的連接計(jì)算MNV1 2 3 4M=NeNy1y2N1N2N3N4中和軸M作用下N作用下VV作用下1號(hào)螺栓在N、M作用下所受拉力如前所述應(yīng)滿(mǎn)足:1.采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接時(shí) 單個(gè)螺栓所受的剪力: 對(duì)于高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接,在拉力和

19、剪力共同作用下,單栓抗剪承載力如前所述為:上式中:2. 采用高強(qiáng)度螺栓承壓型連接時(shí)MNV1 2 3 4M=NeNy1y2N1N2N3N4中和軸M作用下N作用下VV作用下單個(gè)螺栓所受的剪力:?jiǎn)蝹€(gè)螺栓所受的最大拉力:解:1、查取有關(guān)參數(shù) 預(yù)拉力: P=155kN; 摩擦系數(shù):=0.45 2、確定控制點(diǎn) 受力分析控制點(diǎn)為最上排螺栓。例題:圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接, Q235B鋼材, M20,10.9級(jí),噴砂生赤銹,驗(yàn)算連接強(qiáng)度。已知:M=106kN.m;N=384kN;V=450kN。3、最上排螺栓分項(xiàng)受力 軸力N:各螺栓均勻受拉 彎矩M作用:最上排受最大拉力 其中總拉力:剪力V:各螺栓均勻受剪4、承

20、載力驗(yàn)算5、結(jié)論:連接承載力滿(mǎn)足要求 3.9 混合連接(自學(xué)內(nèi)容)小結(jié):主要連接方法及優(yōu)缺點(diǎn)方法優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)焊 接對(duì)幾何形體適應(yīng)性強(qiáng),構(gòu)造簡(jiǎn)單,省材省工,易于自動(dòng)化,工效高 。焊接殘余應(yīng)力大且不易控制,焊接變形大。對(duì)材質(zhì)要求高,質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大。 鉚 接傳力可靠,韌性和塑性好,質(zhì)量易于檢查,抗動(dòng)力荷載好。 費(fèi)鋼、費(fèi)工 。目前很少采用普通螺栓裝卸便利,設(shè)備簡(jiǎn)單螺栓精度低時(shí)不宜受剪,精度高時(shí)加工和安裝難度較大 。高強(qiáng)螺栓加工方便,對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少,能承受動(dòng)力荷載,耐疲勞,塑性、韌性好 。摩擦面處理,安裝工藝略為復(fù)雜,造價(jià)略高 例題:驗(yàn)算梁端梁柱連接,設(shè)計(jì)彎距M=40kN.m,剪力V=160kN,Q23

21、5B鋼材,采用8個(gè)M20、8.8級(jí)螺栓,摩擦型連接,連接板鋼刷除銹。解: 螺栓預(yù)力P=110kN,抗滑移系數(shù)m=0.35,0.8P =88kN彎矩產(chǎn)生螺栓拉力(最外排螺栓)螺栓平均剪力Nv =160/8 =20kN計(jì)算最外排螺栓抗剪計(jì)算全部螺栓抗剪例題:設(shè)計(jì)下圖所示軸心受拉鋼板的高強(qiáng)螺栓連接。鋼板的鋼材為Q235,高強(qiáng)螺栓10.9級(jí),摩擦型,M20,孔徑d0=22mm。連接處截面用噴砂處理。 M20、10.9級(jí)定孔徑22符合規(guī)范要求(+1.52.0mm) 由鋼種、噴砂處理定。NN拼接板連接板連接板 驗(yàn)算內(nèi)容 作為設(shè)計(jì),需要驗(yàn)算所需高強(qiáng)螺栓數(shù)目(強(qiáng)度) 、連接板件強(qiáng)度和拼接板強(qiáng)度。但因規(guī)范規(guī)定:

22、拼接板面積應(yīng)與被連接板件的截面面積相同,所以不再驗(yàn)算拼接板。 題目給出了螺栓數(shù)目、直徑、排列,未給荷載N的數(shù)值。意味著,需驗(yàn)算連接件能承受的最大荷載和在此荷載下螺栓強(qiáng)度(數(shù)目)是否滿(mǎn)足規(guī)范要求。分析1、連接驗(yàn)算 1)凈截面承載力計(jì)算:將 n=28,n1=4, An=(450-422)20=7240mm2, f=215N/mm2,代入上式得 N=1676.3kNNN拼接板連接板連接板解查表得預(yù)拉力: P=155kN。(10.9, M20)查表得抗滑移系數(shù): =0.45。(3號(hào)鋼,噴砂) 單面摩擦: nf=1。 單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值: Nvb=0.9nfP 但在螺栓群中可能出現(xiàn)螺栓剪力分布

23、不均情況。因此引入非均勻分布系數(shù): Nvb= 0.9nfP 按凈截面承載力N=1676.kN計(jì)算所需螺栓數(shù)目。(2)螺栓數(shù)計(jì)算 2)毛截面承載力計(jì)算 N=Af=4502021510-2=1935kN原用47=28個(gè)正好。所需高強(qiáng)螺栓數(shù)目:計(jì)算螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: Nvb=0.9550.910.45155=60kN計(jì)算:先計(jì)算順力向連接長(zhǎng)度l1 ,判斷是否大于15d0。 l1=806=48015d0=1522=330mm應(yīng)根據(jù)順力方向螺栓連接長(zhǎng)度l1確定。例題: 設(shè)計(jì)圖示梁腹板拼接接頭的高強(qiáng)螺栓連接。腹板接頭所受彎矩M=600kN.m,剪力V=230kN。腹板鋼材為Q235,高強(qiáng)螺栓10.9級(jí),

24、摩擦型,M20,孔徑22。連接的接觸面處理:噴砂后生赤銹。 MMVV11 孔徑比公稱(chēng)直徑大1.52.0mm。 腹板厚14 mm,用兩塊截面為138010mm拼接鋼板(上下各留了20mm)。由于拼接板總厚度大于被連接腹板厚度。拼接板本身可不驗(yàn)算。螺栓受剪。M對(duì)梁而言是彎矩,對(duì)螺栓群是扭矩。解螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算 最危險(xiǎn)螺栓判定上下“1”號(hào)螺栓。M110130=1300mm80mml1螺栓沿受力向的連接長(zhǎng)度,受力方向基本上是水平的。 l1=80mm15d0=1522=330mm取 =1.0查表: =0.45 P=155kN, 雙面摩擦:nf=2 Nvb=1.00.920.45155=125.6kN 單個(gè)摩

25、擦型高強(qiáng)螺栓抗剪承載力NVb= 0.9nfPM1V1 剪力V產(chǎn)生的螺栓剪力一個(gè)螺栓承受的剪力 1號(hào)螺栓承載力驗(yàn)算 彎矩M產(chǎn)生的螺栓剪力因?yàn)閥13x1滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)下圖所示軸心受拉鋼板的承壓型高強(qiáng)螺栓連接。鋼板的鋼材為Q235,高強(qiáng)螺栓10.9級(jí),M20,孔徑d0=21.5mm。連接處截面用噴砂處理。剪切面在螺紋處。NN思考題 連接是組成鋼結(jié)構(gòu)的重要部分,是本課程的基本知識(shí)和基本技能。 通過(guò)本章的學(xué)習(xí),要了解鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接連接和螺栓連接兩種常用的連接方法及其特點(diǎn);深刻理解對(duì)接焊縫及角焊縫的工作性能;熟練掌握各種內(nèi)力作用下,連接的構(gòu)造、傳力過(guò)程和計(jì)算方法;了解焊縫缺陷對(duì)其承載力的影響及質(zhì)量檢驗(yàn)方法;理解焊接應(yīng)力和焊接變形的種類(lèi)、產(chǎn)生原因、影響以及減小和消除的方法;深刻理解普通螺栓和高強(qiáng)螺栓的工作性能和破壞形式,熟練掌握螺栓連接在

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