钢结构A-3.钢结构的连接(普通螺栓)ppt课件.ppt

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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺栓的种类：螺栓的种类：普通螺栓普通螺栓六角头，六角头，Q235钢制造。分为精制螺栓、粗制螺栓。钢制造。分为精制螺栓、粗制螺栓。精制螺栓（精制螺栓（A、B级）：加工精度高，栓径与孔径之差为级）：加工精度高，栓径与孔径之差为0.50.8mm，I类孔。其抗剪性能好，但成本较高。材料性能等级为类孔。其抗剪性能好，但成本较高。材料性能等级为5.6S、8.8S。A级级 d24mm，B级级 d24mm。粗制螺栓（粗制螺栓（C级）：加工精度低，栓径与孔径之差为级）：加工精度低，栓径与孔径之差为11.5

2、mm，II类类孔。其抗剪性能较差，但成本较低。材料性能等级为孔。其抗剪性能较差，但成本较低。材料性能等级为4.6S、4.8S。注：注：4.6级（级（4.6S),4表示螺栓抗拉强度为表示螺栓抗拉强度为400MPa，.6表示屈服强度与表示屈服强度与抗拉强度之比。抗拉强度之比。高强螺栓高强螺栓中碳钢或合金钢经热处理（淬火并回火），中碳钢或合金钢经热处理（淬火并回火），强度较高。材料性能等级为强度较高。材料性能等级为8.8S和和10.9S。材质一般为材质一般为45号钢、号钢、20MnTiB、40B。分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接 螺栓连接的构造和计

3、算螺栓连接的构造和计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺栓孔的类别螺栓孔的类别 I 类孔类孔在装配好的构件上按设计孔径钻成；在装配好的构件上按设计孔径钻成；在单个构件上分别用钻模按设计孔径钻成；在单个构件上分别用钻模按设计孔径钻成；在单个构件上先钻成或冲成较小孔径，装在单个构件上先钻成或冲成较小孔径，装 配配 好后再扩钻至设计孔径。好后再扩钻至设计孔径。II类孔类孔在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成 设计孔径。设计孔径。精制螺栓连接要求精制螺栓连接要求 I 类孔，孔径比栓径大类孔，

4、孔径比栓径大0.50.8mm。粗制螺栓连接可用粗制螺栓连接可用 II 类孔，孔径比栓径大类孔，孔径比栓径大1.01.5mm。高强螺栓孔应采用钻成孔，不能为冲成孔。摩擦型高强螺栓孔径比高强螺栓孔应采用钻成孔，不能为冲成孔。摩擦型高强螺栓孔径比栓径大栓径大1.52.0mm。承压型高强螺栓孔比栓径大。承压型高强螺栓孔比栓径大1.01.5mm。常用螺栓直径：常用螺栓直径：M16，M18，M20，M22，M24,M27,M30 mm 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此

5、，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺栓排列：螺栓排列：1.最小容许距离最小容许距离 中距中距 s 3d0 确定原则确定原则在垂直于受力方向，保证钢材净截面抗拉强度大于或等于螺在垂直于受力方向，保证钢材净截面抗拉强度大于或等于螺栓孔壁钢材的承压强度；在顺受力方向，保证孔间钢材净截面抗剪强度大于或栓孔壁钢材的承压强度；在顺受力方向，保证孔间钢材净截面抗剪强度大于或等于螺栓孔壁的承压强度。等于螺栓孔壁的承压强度。端距端距 s 2d0 确定原则确定原则保证端部钢材的抗剪强度大于等于螺栓孔壁钢材的承压强度。保证端部钢材的抗剪强度大于等于螺栓孔壁钢材的承压强度。边距边距 轧制边轧制边 s 1.2

6、d0 ；切割边切割边 s 1.5d0 （考虑切割尺寸误差）（考虑切割尺寸误差）确定原则确定原则保证净截面抗拉强度大于或等于毛截面的屈服强度。保证净截面抗拉强度大于或等于毛截面的屈服强度。端距端距端距端距中距中距边距边距线距线距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0端距端距边距边距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距端距篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.最大容许距离最大容许距离 中距中距 受压时受压时 s 12d0 或或 18t （保证不失稳）（保证不失稳）受拉时受拉时 s 16d

7、0 或或 24t （保证钢材间紧密贴合，（保证钢材间紧密贴合，防止潮气侵入引起锈蚀）防止潮气侵入引起锈蚀）外排外排 s 8d0 或或 12t 端距、边距端距、边距 s 4d0 或或 8t 3.排列方式排列方式 并列布置并列布置紧凑、整齐、简单，接头尺寸小紧凑、整齐、简单，接头尺寸小 错列布置错列布置松散，接头尺寸大，但可减少螺栓孔对截面的削弱程度。松散，接头尺寸大，但可减少螺栓孔对截面的削弱程度。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼

8、接接头一端不宜少于两个永久螺栓；不宜少于两个永久螺栓；螺栓的其它构造要求螺栓的其它构造要求 直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其他措直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其他措施以防螺帽松动；施以防螺帽松动；C C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接：抗剪连接：承受静载或间接动载的次要连接；承受静载或间接动载的次要连接；承受静载的可拆卸结构连接；承受静载的可拆卸结构连接；临时固定构件的安装连接。临时固定构件的安装连接。型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密，型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面

9、紧密，应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件；应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件；篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆垂直于垂直于力线力线 按受力情况分为按受力情况分为 拉力螺栓（抗拉螺栓）：拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓杆螺栓杆平行于平行于力线力线 既受剪又受拉的螺栓既受剪又受拉的螺栓3.7 普通螺栓连接的性能和计算普通螺栓连接篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统抗剪连接板件之间有相互错动的趋势抗拉连

10、接板件之间有相互脱开的趋势抗剪连接与抗拉连接篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统普通螺栓的受剪连接1 受剪螺栓的工作性能及破坏形式四个阶段：摩擦传力 01 ;滑移阶段 12 栓杆传力 23 ;破坏 3以后篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统剪力螺栓破坏的5种形式篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统抗剪承载力设计值抗剪承载力设计值nv-受剪面数目,单剪nv=1.0,双剪nv=2.0,

11、四剪nv=4.0。d-螺栓杆直径。NN2 2）单个普通螺栓抗剪连接的承载力）单个普通螺栓抗剪连接的承载力N/2NN/2抗剪螺栓连接 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 单个螺栓承载力设计值单个螺栓承载力设计值承压承载力设计值承压承载力设计值t-同一受力方向承压板同一受力方向承压板 较小总厚度。较小总厚度。N/2N/2N螺栓承压 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统

12、是一种得分类型的系统3 普通螺栓群受剪连接计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（1）普通螺栓群轴心受剪所需螺栓数目所需螺栓数目 假定所有螺栓受力相等假定所有螺栓受力相等 （）沿受力方向螺栓中心间的总距离沿受力方向螺栓中心间的总距离 l115d0（孔径）时，螺栓受力（孔径）时，螺栓受力不均匀，端部螺栓受力最大，先破坏，然后依次向内逐个破坏（不均匀，端部螺栓受力最大，先破坏，然后依次向内逐个破坏（“解解纽扣现象纽扣现象”）。规范对此予以折减：）。规范对此予以折减：当当l115d0 时时 当当l160d0 时时 当采用搭接或

13、拼接板的单面连接传递轴心力，考虑偏心影响，应当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力，考虑偏心影响，应将螺栓数目按计算增加将螺栓数目按计算增加10%。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统被螺栓孔削弱的构件净截面强度验算：被螺栓孔削弱的构件净截面强度验算：并列（图并列（图3-53a）错错列（列（图图3-53b）正截面齿形截面为折线长度 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 例例 设计两块钢板用普通螺栓的盖板拼接。已知轴心拉力的设设计两块钢板用普通螺栓的盖板

14、拼接。已知轴心拉力的设计值计值N=325=325kN，钢材为，钢材为Q235AQ235A，螺栓直径，螺栓直径d d=20mm=20mm（粗制螺栓）。（粗制螺栓）。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统受剪承载力设计值受剪承载力设计值承压承载力设计值承压承载力设计值一侧所需螺栓数一侧所需螺栓数n:n:取8个。解解：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统

15、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺栓群在扭矩作用下的螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算抗剪计算基本假定：基本假定：被连接构件是绝对被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是刚性的，而螺栓则是弹性的；弹性的；各螺栓绕螺栓群形各螺栓绕螺栓群形心心o旋转，其受力大旋转，其受力大小与其至螺栓群形心小与其至螺栓群形心o的距离的距离r成正比，力成正比，力的方向与其至螺栓群的方向与其至螺栓群形心的连线相垂直。形心的连线相垂直。（2）普通螺栓群受扭篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型

16、的系统平衡条件：平衡条件：根据螺栓受力大小与其至形心根据螺栓受力大小与其至形心o的距离的距离r成正比条件：成正比条件：得得：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（3）普通螺栓群偏心受剪（同时受剪和受扭）普通螺栓群偏心受剪（同时受剪和受扭）由扭矩T=Fe引起的剪力：由轴心力F引起的剪力：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（4）普通螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算）普通螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算在扭矩作用下，螺栓1受力：在剪力V

17、和轴心力N作用下，螺栓均匀受力：则螺栓1承受的最大剪力N1应满足：例题3.7篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统工作性能工作性能:连接角钢刚度大时 连接角钢刚度小时设计时不计算撬力，降低螺栓的强度。3.7.2 普通螺栓的抗拉连接普通螺栓的抗拉连接受拉螺栓的撬力T形连接中螺栓受拉取(a)(b)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.单个螺栓的承载力轴心受拉 dedndmd螺栓的有效截面面积螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是有效直

18、径因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以公式取的是有效直径de而不是净直径而不是净直径dn，现行国家标准取：，现行国家标准取：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.普通螺栓群抗拉的计算普通螺栓群抗拉的计算轴心受力时，假定各螺栓轴心受力时，假定各螺栓均匀受拉：均匀受拉：倾斜受力时，通常由承托倾斜受力时，通常由承托板分担竖向分力板分担竖向分力（1）轴心受拉轴心受拉承托板与柱翼缘角焊缝连接承托板与柱翼缘角焊缝连接篮球比赛是根据运

19、动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（2）螺栓群受弯矩螺栓群受弯矩篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统受力特点：螺栓间距很大受力特点：螺栓间距很大(中距中距3d0)，受拉螺栓只是孤立的几个螺栓，受拉螺栓只是孤立的几个螺栓点，而钢板受压区则是宽度较大的实体矩形面积。中和轴通常在最下点，而钢板受压区则是宽度较大的实体矩形面积。中和轴通常在最下排螺栓之下的某个位置排螺栓之下的某个位置(负弯矩情况负弯矩情况)。因此。因此,实际计算时可近似并偏安实际计算时可近似并偏安全地取中和

20、轴位于最下排螺栓全地取中和轴位于最下排螺栓O处，即认为连接变形为绕处，即认为连接变形为绕O处水平轴处水平轴转动，螺栓拉力与转动，螺栓拉力与O点算起的纵坐标点算起的纵坐标yi成正比。成正比。（弯矩方程中，忽略端板受压区的影响）（弯矩方程中，忽略端板受压区的影响）螺栓螺栓 i 的拉力的拉力最大拉力最大拉力 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（3）螺栓群偏心受拉螺栓群偏心受拉偏心较小，即弯矩较小，全部螺栓受拉。偏心较小，即弯矩较小，全部螺栓受拉。偏心较大，即弯矩较大，在端板底部将出现受压区。偏心较大，即弯矩较大，在端板底部将出

21、现受压区。大小偏心判别篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统偏心较小偏心较小偏心较大偏心较大 中和轴位于最下排螺栓中和轴位于最下排螺栓O处处篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 例例 设图设图3.703.70为一刚接屋架支座节点，竖向力由承托承受。螺为一刚接屋架支座节点，竖向力由承托承受。螺栓为栓为C C级，只承受偏心拉力。设级，只承受偏心拉力。设N=250=250kN，e e=100mm=100mm。螺栓布置。螺栓布置如图如图3.70(a)3.70(a

22、)所示。所示。图3.70篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺栓有效截面的核心距：螺栓有效截面的核心距：即偏心力作用在核心距以内，属小偏心受拉即偏心力作用在核心距以内，属小偏心受拉 图图3.70(c).3.70(c).解解：需要的有效面积：需要的有效面积：采用采用M20M20螺栓螺栓:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统同上题，但取同上题，但取e e200mm200mm。由于由于e e200mm200mm117mm117mm，应按大偏心受拉计算螺栓的最

23、，应按大偏心受拉计算螺栓的最大拉力。假设螺栓直径为大拉力。假设螺栓直径为M22(M22(Ae=303mme=303mm2 2),),并假定中和并假定中和轴在上面第一排螺栓处，则以下螺栓均为受拉螺栓轴在上面第一排螺栓处，则以下螺栓均为受拉螺栓 图图3.70(d).3.70(d).需要的螺栓有效面积：需要的螺栓有效面积：解解 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(4)螺栓群同时受剪力和拉力螺栓群同时受剪力和拉力篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统每个螺栓的剪力为：按前面方法计算每个螺栓的拉力例题3.8