1、摩擦型：只靠摩擦阻力传力,以剪力达到接触面的摩擦力作为 承载力极限状态设计准则（01）,承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏为承载力 极限状态设计准则（04）,3.8 高强度螺栓连接的构造和计算,单个螺栓抗剪试验结果,高强度螺栓,普通螺栓,3.8.1 高强度螺栓连接的性能,N,高强螺栓:分大六角头型和扭剪型两种。,P,1、高强度螺栓的预拉力,高强度螺栓,(a)大六角头型；(b)扭剪型,扭矩法 使用一种能直接显示所施加扭矩大小的定扭扳手，上紧螺栓分初拧和终拧两个阶段，初拧扭矩不得小于终拧扭矩的30。终拧扭矩由试验测定。 转角法 初拧后, 用电动或风动扳手拧螺母1/32/3圈, 终拧角度与
2、板叠厚度和螺栓直径等有关, 可测定。 扭断螺栓尾部法 适用扭剪型高强度螺栓。用特制电动扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部（正、反转），由于螺栓尾部槽口深度是按终拧扭矩和预拉力之间的关系确定，故所得预拉力值能得到保证。,（1）预拉力的控制方法,Ae 有效截面面积；fu-螺栓材料经热处理后的抗拉强度。,0.9、0.9、0.9材料不均匀性、弥补预拉力损失的超张拉、 采用fu作标准值等。 1.2拧紧螺栓时产生的扭矩将降低栓杆的承载力。,（2）预拉力的确定,表3.9 一个高强度螺栓的设计预拉力值（kN）,与摩擦面的粗糙程度有关，即与构件接触面的处理方法和钢号有关。,抗滑移系数值有随被连接构件接触面的压
3、紧力减小 而降低的现象。,表3.10 摩擦面的抗滑移系数值,3) 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数,（1）单个螺栓抗剪承载力设计值,式中 0.9 抗力分项系数 的倒数，,nf 传力摩擦面数目：单剪nf =1, 双剪nf =2 .,P 一个高强度螺栓的设计预拉力，按表3.9 采用；,P,高强度螺栓摩擦型连接, 摩擦面抗滑移系数，按表3.10 采用；,3.8.2 高强度螺栓摩擦型连接计算,高强度螺栓群的抗剪计算,1、轴心力作用 假定各螺栓受力均匀，故所需螺栓数：,对于摩擦型连接：,同普通螺栓，只需用高强度螺栓承载力代替普通螺栓承载力。,构件净截面强度验算,孔前传力分析,高强度螺栓群轴心力作用下,为了防止
4、板件被拉断尚应进行板件的净截面验算.,主板的危险截面为1-1截面。,考虑孔前传力50%得：,1-1截面的内力为：,2、扭矩或扭矩、剪力共同作用下,计算方法与普通螺栓相同，即：,剪力F作用下每个螺栓受力：,受拉前：预拉力与接触面上的挤压力相平衡,超张拉实验：当外拉力超过P时，螺栓将发生松弛现象，即栓杆中的预拉力减小，这对抗剪不利。,外拉力0.8P,无松弛现象,3、 高强度螺栓抗拉连接的工作性能,高强度螺栓受拉,抗拉承载力设计值,计算方法同普通螺栓,高强度螺栓群的抗拉计算,（1）轴心力作用时,(b),(a),(c),图3.84 高强度螺栓群受拉,在M作用下，中和轴在螺栓群中心处。,（2）高强度螺栓
5、群弯矩受拉,承受弯矩的高强度螺栓连接,N0.8P, 连接板件间接触面始终压的很紧,按小偏心受拉计算。,（3）高强度螺栓群偏心受拉,（4）高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用,a) 高强度螺栓摩擦型连接,分开算，先受拉再受剪,单个螺栓拉力应满足：,单个螺栓抗剪承载力：,螺栓群抗剪承载力：,摩擦型连接高强度螺栓的应力,3.8.3 高强度螺栓承压型连接,同普通螺栓的计算, 受剪承载力设计值, 承压承载力设计值,单个螺栓承载力设计值,高强度螺栓承压型连接,A、抗剪承载力,B、承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相同，即：,式中：Ae-螺栓杆的有效截面
6、面积； de-螺栓杆的有效直径； ftb高强度螺栓的抗拉强度设计值。 上式的计算结果与0.8P相差不多。,C 高强度螺栓承压型连接同时承受剪力和拉力,同普通螺栓的计算,受剪力和拉力联合作用,1.2折减系数。由于外拉力将减 小被连接构件间预压力，因 而构件材料的承压强度设计 值随之降低。,例3.11试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材Q235B，高强度螺栓为8.8级的M20，连接处构件接触面用喷砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=180kN，试设计此连接。,解：,（1）采用摩擦型连接时,查得8.8级，M20高强螺栓P=125kN，=0.45,单个螺栓承载力设计值：,一侧所需螺栓数n:,取9个，见图3.78右边所示。,图3.83 例3.11图,（2）采用承压型连接时,单个螺栓承载力设计值：,一侧所需螺栓数n:,取6个，见图3.78左边所示。,例3.12 图3.81所示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢材为Q235B。螺栓为10.9级，直径20mm，接触面采用喷砂处理；图中内力均为设计值，试验算此连接的承载力。,图3.87 例3.12图,解：,由表3.9和表3.8查得抗滑移系数=0.45，预拉力P=155kN 。,单个螺栓的最大拉力为：,连接的受剪承载力设计值应按下式计算：,按比例关系可求得 ：,故有：,验算受剪承载力设计值 ：,
