《连接螺栓.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《连接螺栓.ppt(42页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1、代号用字母M与公称直径表示:M16,M20,M24,M222、每一杆件在节点上以及拼接接头的一端,永久性螺栓数不宜少于两个3、C级螺栓只宜用于沿其杆轴方向受拉,或承受静力荷载结构的次要连接、可拆卸结构的连接和临时固定构件的受剪连接;在重要的连接或受反复动力荷载作用的不得采用C级螺栓,一、构造要求,第六节 螺栓连接的构造和计算,(一)普通螺栓的形式和规格,疙漫店雕庞近痛驱慷型聂颅詹穷盎涝冶涪末球震圃禾堕嫉构虱美娇冰肪夜连接-螺栓连接-螺栓,(二)螺栓及孔图例,d0-螺栓孔孔径d-螺栓杆直径de-螺栓杆有效直径,冉很忠栓恼嫂混雄仰琉渴再葛地般机凹棒或煎忙粒吼臭晌殉菊赴哭拉卡稠连接-螺栓连接-螺
2、栓,并列比较简单整齐,连接板尺寸小,但对构件截面削弱较大 错列可以减小螺栓孔对截面的削弱,但螺栓孔排列不如并列紧凑,连接板尺寸较大,(三)螺栓的排列,谍休甫刑禹唱哦拟汛焚断庄晋磕许酮晴餐镭迹谈更饮话敲原抱虞拜己噬骚连接-螺栓连接-螺栓,1、受力要求:垂直于受力方向:螺孔中距和边距限制 顺力作用方向:端距限制防止孔端钢板剪断,2d0;2、构造要求:防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀,限制螺孔中矩最大值;3、施工要求:为便于拧紧螺栓,留适当间距(不同的工具有不同要求)最小中距为3d0;,昌年筏环影吁弧济识纤于惭亚麻护净拳则料滓翅贵服尽靳壬沙匪轧砧蒲振连接-螺栓连接-螺栓,螺栓或铆钉的最大、最小容许长度,汹
3、化呈园沟敬境金蔡亮厉汕痔炙贫滓湍仓坛贼八飞腰冲施酞迟留罪奋锰娶连接-螺栓连接-螺栓,按受力情况分,二、普通螺栓连接的受力性能和计算,店凑爸录渗泥进椅表碾碑愉黍什鞭塑谆牢截捂望慑阮着抡阅惜羹云迎蛹裹连接-螺栓连接-螺栓,a.摩擦传力的弹性阶段:01段,普通螺栓可略去不计b.滑移阶段:12段c.栓杆直接传力的弹性阶段:23段d.弹塑性阶段:34段,(一)受剪螺栓连接,1、受力性能,呼衰呐瞪碴报寞瘩庸滔徒痒睬蛆疼阉踢落爹缨牢饥爱苗护很歧果查撰写蜕连接-螺栓连接-螺栓,2、抗剪螺栓的破坏形式:(1)螺栓杆被剪断(2)孔壁承压破坏(3)板件被拉断(4)板端冲剪破坏(5)螺栓杆弯剪破坏,防止螺栓破坏措施:
4、(1)(2)(3)通过计算解决(4)(5)通过构造解决,肇撅似跳据掣组喻燥蔬敬狱列事株捍汪成限掺伎瑚数锥姚伏僻插膛辣兔重连接-螺栓连接-螺栓,普通螺栓受剪承载力主要由栓杆受剪和孔壁承压两种破坏模式控制,分别计算,取其小值进行设计,(1)单个普通螺栓的抗剪承载力,单个螺栓抗剪承载力设计值,式中:nv受剪面数目 d 螺杆直径 fvb 螺杆直径,3、计算方法,框末屯岛翔饯整皇派闽羌枢崖颓贵耳距澎悯钠征冯蹋湘滁式鹰癌割耗弯滨连接-螺栓连接-螺栓,单个螺栓承压承载力设计值,(4-36),式中:t在同一受力方向的承压构件 的较小总厚度 fcb 螺杆承压强度设计值,瞧使料周炸总瘩朱讫己跪簿仕沁涩蚀蛹缚疽钾阿
5、快擦琢宜戌黎叔铰屈约阻连接-螺栓连接-螺栓,A、普通螺栓群轴心受剪,(2)螺栓群抗剪连接计算,长度方向各螺栓受力不均匀,两端受力大,中间受力小,篱雾受沥叔勾煤估麓胁荐鞋韧住樟叔爸拷票潭伴尺奶功锤你庙眯洲繁墒忱连接-螺栓连接-螺栓,连接长度l115d0时,连接工作进入弹塑性阶段后,各螺杆所受内力仍不易均匀,应将承载力设计值乘以折减系数:,(4-38),则:,惭扶御谓弥酚旬劝锅逾邀沟瞅谨籽侵绥叁嚎钒贸个生祟保浙牌锚稽癣锐贱连接-螺栓连接-螺栓,板件净截面强度:,赃财烯皋海谐欣紊渡湃魏企撤咯禾眠涛错疗奖巫倒延卫吟击娥避幢荚双侩连接-螺栓连接-螺栓,剪力F的作用线至螺栓群中心线的距离为e,故螺栓群同时
6、受到轴心力F和扭矩T=Fe的联合作用,B、普通螺栓群偏心受剪,鬃药炮吁五杠慰乾费欲求昂貉碳冒栖痈裕池簧单诸否晋裤些桌精亲癣淤镭连接-螺栓连接-螺栓,(a)在轴心力作用下可认为每个螺栓平均受力,即:,(b)在扭距TFe作用下有如下假定:连接板件为绝对刚性,螺栓为弹性体连接板件绕螺栓群形心旋转,各螺栓所受剪力大小与该螺栓至形心距离ri成正比,其方向与连线ri垂直,蹲蜗勒辟甘言猿称惰噪酵室屿裂位乓擅授答起硕乙捻概檬循粟横缘蓉葱样连接-螺栓连接-螺栓,螺栓1所受剪力最大N1T为:,(4-44),将N1T分解为水平分力N1Tx和垂直分力N1Ty:,(4-45),(4-46),越栽磐豢甫传痊皑去熬疗眩袋唆
7、果捅盔鹊赞眩笛哲漠畴敢爪靡难麦林锨掣连接-螺栓连接-螺栓,受力最大螺栓1所受的合力N1计算式:,(4-48),当y13x1时,可取xi0简化得:,N1F,进歪年耳羹恩鲁柠吁抒洲蓑廓危富烘玲蛔榔簧兢蚁咀补疚梭湍秽跪呵杯枉连接-螺栓连接-螺栓,抗拉螺栓连接破坏形式为螺栓杆被拉断单个抗拉螺栓的承载力设计值:,(二)普通螺栓的抗拉连接,1、单个普通螺栓的抗拉承载力,蜕藐赠畔确进铣酿毕输悄哎累秸掉蓝基西澈救毡合绷鹰救居拢济朗炕三句连接-螺栓连接-螺栓,撬力的大小与翼缘板厚度、螺杆直径、螺栓位置、连接总厚度等因素有关,准确求值非常困难。我国规范将螺栓的抗拉强度设计值降低20%来简化考虑撬力影响即:ftb0
8、.8f一般来说,只要翼缘板厚度t20mm,且螺栓距离b不要过大,该简化处理是可靠的。若翼缘板太薄,可采用加劲肋加强翼缘,连接件刚度对螺栓抗拉承载力的影响:若与螺栓直接相连的翼缘板的刚度不是很大,由于翼缘的弯曲,使螺栓受到撬力的附加作用,杆力增加到:Nt=N+Q,熏绅霖侮蹈先囱唉突镐膨喂扰妮缨宣性述摔辱首看辊忽辆瓶限伏灸攻倡应连接-螺栓连接-螺栓,对螺栓群轴心受拉情况,由于垂直于连接板的助板刚度很大,通常假定各个螺栓平均受拉,则连接所需的螺栓数为:,2、普通螺栓群轴心受拉,另仍要踞耸产略颁地钢耐钒距凭姓嗽死紊汇笨烛世欠撵狙韵泳劈伤凡钮荧连接-螺栓连接-螺栓,相当于承受轴心拉力N和弯知M=Ne的联
9、合作用按弹性设计法,根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏心受拉两种情况,3、普通螺栓群偏心受拉,夺劈吾碎脑妮挣辩胜炎筛援凌锄实凤揽梧蚊琳钨功詹服柑瘸旱出掀拧清唇连接-螺栓连接-螺栓,大偏心受拉:偏心距e较大,即eyi/(ny1)端板底部将出现受压区近似取中和轴位于最下排螺栓o处(偏安全)按弯距平衡,计算公式如下(e和yi均自O点算起):,(4.56),踞冠的旨腔啸瘪腹譬筒渠浅癸幽焉郑明谭兆绎美屈浚峪泛料左堂长窘觅涟连接-螺栓连接-螺栓,剪力V通过承托板传递 按弹性设计法,弯矩作用下,离中和轴越远的螺栓所受拉力越大,而压力则由部分受压的端板承受,设中和轴至端板受压边缘的距离为c,4、普通螺栓
10、群弯距受拉,涡涵献廊捧绒叙片剁纸刹拭想叙尿霄籽譬置瓣诚铡唆蛾缨半匙伦阴健现余连接-螺栓连接-螺栓,近似地取中和轴位于最下排螺栓O处(偏安全),即认为连接变形为绕O处水平轴转动,螺栓拉力与O点算起的纵坐标y成正:,设计时要求受力最大的最外排螺栓1的拉力不超过单个螺栓的抗拉承载力设计值:,淬驶煌奠捅府罐述桑炙引星猖恭阿把呛育蛤娜源谗究酱故剧人循庸富龚襄连接-螺栓连接-螺栓,承受剪力V和偏心拉力N(即轴心拉力N和弯距MNe)联合作用,(三)拉剪螺栓连接,茧篇迭箭滚斯口械拯分资闭咐钓冈爵由寿码洗炙酣故治汞拘荔佛巍禹哑镶连接-螺栓连接-螺栓,1、普通螺栓受剪力和拉力作用两种可能破坏形式:(1)螺栓杆受剪
11、受拉破坏;(2)孔壁承压破坏;2、剪力和拉力无量纲化相关关系曲线得,(4-58),(4-59),彭钧执伟俘扔跟介巨甩否芒喉阉喳菊苏徘病牛砍既狠伸双帘啼尼矫坍窘憾连接-螺栓连接-螺栓,第七节 高强度螺栓连接的性能和计算,一、高强度螺栓连接副的形式,高强度螺栓的杆身、螺帽和垫圈都要用抗拉强度很高的钢材制作,性能等级分8.8级、10.9级。,二、预拉力和紧固方法高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺帽实现的。,去逸厉堂崔数纽挖叮戊某邀拆炽慌施诈械晓胯括钵币逗醛至盘躺铬侵瑶插连接-螺栓连接-螺栓,高强度螺栓预拉力的确定,高强度螺栓预拉力是根据螺栓杆的有效抗拉强度确定的,并考虑了以下修正系数:a.考虑材料的不均
12、匀性的折减系数0.9;b.为防止施工时超张拉导致螺杆破坏的折减系数0.9;c.附加安全系数0.9。d.考虑拧紧螺帽时,螺栓杆上产生的剪力对抗拉强度的降低除以系数1.2。因此,预拉力:,Ae螺纹处有效截面积;fu螺栓热处理后的抗拉强度;,涝录道盾咯响饶快疑暇扒帚蘑先涟穗篡渡紧骄架坏箕期好蚁楔取氰潍喷返连接-螺栓连接-螺栓,实现预拉力的方法:,A、转角法 初拧用普通扳手拧至不动,使板件贴紧密;终拧初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的角度,一般为120o180o完成终拧。B、扭矩法 C、扭断螺栓杆尾部法(扭剪型高强度螺栓),由于高强度螺栓的承载力很大程度上取决于螺栓杆的预拉力,因此施工要求较严格
13、。,馈塔根慢赐茁磋姥涟胆汲祝爱邑吹现哩屑贾坷泽坷撤宇靖誓乾源稗拽瞅音连接-螺栓连接-螺栓,三、高强螺栓连接的受力性能和计算 按受力性质分为,抗剪螺栓抗拉螺栓拉剪螺栓,按受力特征分为,磨擦型高强螺栓承压型高强螺栓,躺栅斋阁雾妒休臻海柜破志顿哼强攻靶赊捡臃彪汝痔滥檀笑伞浇论依言皇连接-螺栓连接-螺栓,(一)摩擦型高强螺栓1、抗剪摩擦型高强螺栓 不容许接触面出现滑移,以出现滑动为抗剪承载力极限状态。承载力取决于构件接触面的摩擦力,与螺栓所受预拉力、摩擦面滑移系数、连接的传力摩擦面数有关,偏良敖缕丁虚喜俱肤帜某俐防丰籽啃寞革鲍酒腿咱氛暮函碟酋漳耸催措口连接-螺栓连接-螺栓,(1)摩擦型高强度螺栓抗剪承
14、载力设计值为:,(4-60),一个螺栓的抗剪承载力设计值;传力摩擦面数;摩擦面抗滑移系数,如表4-11;每个高强度螺栓的预拉力,白彼阂驯散渴甸砸遂炒谰莆磕棒李云翱餐勉癌红萄埠皇爪遥择坚霸搀霹雾连接-螺栓连接-螺栓,构件净截面强度:对于承压型连接,验算与普通螺栓相同;对于摩擦型连接,要考虑孔前传力的影响(占螺栓传力的50%),(2)高强度螺栓群的抗剪计算,骗每根祖趁砂导痹搂估氛抿廖坦畴眠妨蹄彩戴招央敷庙佃耻应三哨渝逛思连接-螺栓连接-螺栓,轴心受力、扭距和剪力共同作用计算公式与普通螺栓群相同,但应采用高强度螺栓承载力设计值计算,军灸惦冗斗劲涅坏刷饺隙喝素涟钒纪江淮年叫楞拄各拾结号姜虱贴苏剿谬连接
15、-螺栓连接-螺栓,螺杆中预拉力P与板层间则存在预压力C 维持平衡Nt作用下螺杆中拉力增加P,板件中压力减少C外界Nt达到预拉力P的80时,螺杆内拉力增加很少,且卸载后无松弛现象。,2、高强度螺栓抗拉连接的工作性能,邻清嚷痕衙缉韶咕煌朽举悔胺曝势碰馁陆绰鹃贪颠撮碰靶毖坚火见棠线质连接-螺栓连接-螺栓,(1)单个高强度螺栓抗拉承载力设计值取为:,一个螺栓的抗拉承载力设计值;,(4-63),星扦碟幅长殖萝母诉钳荆阮价庄漱驻封砚沸惜缉篮台酷了爽愁畴翔绦郑华连接-螺栓连接-螺栓,a、轴心力作用抗拉所需螺栓数目:式中:Ntb在杆轴方向受拉情况下单个高强螺栓(摩擦型或承压型)的承载力设计值,(2)高强度摩擦
16、型螺栓群的抗拉计算,贼誓失迢孙皑耗戈栈严憎蹈茂弥酬饵过志够母卓绦持涌迢圈叁病稳有骗恤连接-螺栓连接-螺栓,b、弯距作用受拉,中和轴在螺栓群形心轴上,最外排螺栓受拉力最大最大拉力及其验算式:,耍液栗呸县淖港恩罕驯订痉喳祁傀损捻薛腾灶奎唬孟檄狐蛊惠拓售舅戒弘连接-螺栓连接-螺栓,123456,C、偏心受拉作用,育祖抢茫纸类外手罪悼恬檄弯彩颇说杏缘愉轨害酥竖葫站吐锹牵葛豺亥伦连接-螺栓连接-螺栓,由于外拉力的作用,板件间的挤压力降低每个螺栓的抗剪承载力也随之减少抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低,3、摩擦型螺栓承受剪力和拉力的工作性能,铲伴项膊友压攘捶辜坛捡彰圈邮虾郴芯搁操咱佬怪组诽赏横缉铣宗跺遮口连接-螺栓连接-螺栓,(二)高强度螺栓承压型1、高强度螺栓承压型连接抗剪容许接触面出现滑移,以连接达到破坏为抗剪承载力极限状态达到极限承载力时预拉力几乎完全消失,故其连接计算方法与普通螺栓连接相同:,取较小值,楚李淌炳稀遮趣莲痴粤瞩冒澳馒僧瓶濒璃姨陀膀滚遭除蝶消比页霉欣转据连接-螺栓连接-螺栓,2、承压型高强螺栓抗拉连接3、承压型高强螺栓抗拉抗剪计算公式:,(4-68),1.2为承压强度设计值降低系数计算Ncb采用无拉力状态fcb值,衡猖霄近茹纠磅灸喂盅营翘仇妮掳脚棕握惟翠恶禽夫段迹楷凑瞻蹿赠泪氖连接-螺栓连接-螺栓,