高強(qiáng)螺栓計(jì)算方法

3.7高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算連接板間摩擦力

摩擦型——連接件間的剪力完全靠摩擦力傳遞。以剪力等于摩擦力為設(shè)計(jì)極限狀態(tài)。連接件間不允許相互滑動，變形小，承載力小。工藝保證措施：噴砂，使=0.3～0.55。分類：

特點(diǎn)：予拉力很大，依直徑等級不同，可達(dá)80～355kN。

高強(qiáng)螺栓是高強(qiáng)螺栓和配套螺母、墊圈的合稱，強(qiáng)度等級10.9h和8.8級。

承壓型——連接件間允許相互滑動。傳力開始時在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下動連接件間無滑動，剪力由摩擦力和螺桿抗剪共同傳遞。但當(dāng)荷載很大時，連接件間有較大塑性變形。接近破壞時，連接件間有相對滑動，摩擦只起推遲滑移作用。剪力由螺桿傳遞，其特點(diǎn)與普通螺栓相同。因此，有與普通螺栓相同的極限狀態(tài)—螺栓剪壞，孔壁擠壓壞，構(gòu)件被拉斷。變形大，不適于受動荷載的連接。抗拉時與普通螺栓相同，但變形小，可減少銹蝕，改善疲勞性能。螺桿剪力N

1、確定予拉力P數(shù)值使螺栓中的拉應(yīng)力接近于所用材料的屈服點(diǎn)（f0.2）,考慮材料不均勻系數(shù)0.9、超張拉系數(shù)0.9和剪應(yīng)力（擰螺母時產(chǎn)生）引起的承載力降低系數(shù)1.2,，予拉力計(jì)算式為：

（3-46）結(jié)果按5kN的模數(shù)取整得表3-3。摩擦型承壓型均適用。fu——高強(qiáng)螺栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度；——屈強(qiáng)比（假定屈服點(diǎn)與最低抗拉強(qiáng)度比值）

Ae——螺栓有效面積

一、高強(qiáng)螺栓的予拉力的建立2、予拉工藝——扭螺帽螺栓的性能等級螺栓公稱直徑（mm）M16M20M22M24M27M308.87011013515520525010.9100155190225290355高強(qiáng)螺栓設(shè)計(jì)予拉力P值（kN）表3-3（1）扭矩法工具—能顯示扭矩的搬手。（2）轉(zhuǎn)角法

先用普通扳手把連接件擰緊密，稱初擰。以初擰位置為起點(diǎn)，用電動或風(fēng)動扳手將螺帽扭1/2～2/3圈，達(dá)到終擰角度。螺栓的拉力即達(dá)到預(yù)拉力。終擰角度根據(jù)螺栓直徑，連接件厚度通過實(shí)測確定。方法簡單，但常常出現(xiàn)予拉力比設(shè)計(jì)值高。（3）扭掉螺栓尾部梅花卡法

1、單個高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值

NVb=0.9nf

PNVb——單個高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值

P——予拉力

——抗滑移（摩擦）系數(shù)，見表3-4

nf——傳力摩擦面數(shù)0.9——螺栓受力非均勻系數(shù)二、摩擦型高強(qiáng)螺栓的計(jì)算抗剪承載力由摩擦力確定。連接處接觸面處理方法構(gòu)件的鋼號3號鋼16錳鋼或16錳橋鋼15錳釩鋼或15錳釩橋鋼噴砂噴砂后涂無機(jī)富鋅漆噴砂后生赤繡用鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.450.350.450.300.550.400.550.350.550.400.550.35摩擦面抗滑移系數(shù)值表3-4設(shè)，一側(cè)的螺栓數(shù)為n，平均受剪，承受外力N。++++++++++++++++NNl1分析方法和計(jì)算公式與普通螺栓同。2、摩擦型高強(qiáng)螺栓群的抗剪計(jì)算

每個螺栓承受的剪力為：單個螺栓承載力設(shè)計(jì)條件：(1).所需螺栓數(shù)：(2).構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算

N

N++++++++++++NNAN′N′孔前傳力分析受剪連接計(jì)算一個螺栓抗剪承載力連接所需螺栓數(shù)凈截面強(qiáng)度：考慮50％孔前傳力

高強(qiáng)螺栓群在扭矩作用下的計(jì)算公式與普通螺栓同。高強(qiáng)螺栓的直徑系列、連接中螺栓的排列及有關(guān)構(gòu)造要求與普通螺栓同。例題3-13V=60KN,選用10.9級M20摩擦型高強(qiáng)螺栓，鋼材選用Q235鋼，接觸面采用噴砂處理。驗(yàn)算此連接強(qiáng)度解：（1）計(jì)算單個摩擦型高強(qiáng)螺栓的承載能力：（2）計(jì)算單個螺栓在外力作用下承受的最大荷載所以該連接滿足強(qiáng)度要求

例題3-14如圖示，截面為－300×16的軸心受拉鋼板，用雙蓋板和摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，已知鋼材為Q345鋼，螺栓為10.9級M20，接觸面噴砂后涂無機(jī)富鋅漆，承受軸力N=1200KN，試驗(yàn)算連接的強(qiáng)度。解（1）驗(yàn)算螺栓連接的強(qiáng)度實(shí)際單個螺栓承受的內(nèi)力為：（2）驗(yàn)算鋼板強(qiáng)度構(gòu)件厚度t=16mm<2t1=20mm,故應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件截面。查表得f=310N/mm2構(gòu)件得毛截面強(qiáng)度為構(gòu)件得靜截面強(qiáng)度為：

為什么取0.8P呢？研究表明：連接件剛好被松開時的外力N=1.05~1.19P，Ntb=0.8P時可以保證連接件不被松馳。P—預(yù)拉力

（1）一個高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值

3、高強(qiáng)螺栓承受拉力時的計(jì)算《規(guī)范》規(guī)定：（2）受拉力作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算N所需螺栓個數(shù)(3)受彎矩作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算yiMy1x1i1號螺栓受到最大拉力，驗(yàn)算：

與普通螺栓連接的區(qū)別：

（a）中性軸置于形心軸上

由于有很大的予拉力，連接件間緊密貼合，可認(rèn)為是一個截面，且符合平面假設(shè)。

（b）Ntb=0.8P（普通螺栓Ntb=Aef