1、3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,1 普通螺栓受拉的工作性能,因撬力的附加作用，杆力增加到：Nt=N+Q,我国规范将螺栓的抗拉强度设计值降低20来考虑撬力影响。,一般来说，只要按构造要求取翼缘板厚度t20mm，而且螺栓距离不要太大。如果翼缘板太薄时，可采用加劲肋加强翼缘。,2 单个普通螺栓的受拉承载力,3 普通螺栓群受拉,（1）栓群轴心受拉,（2）栓群承受弯矩作用,受力特点：受拉螺栓截面只是孤立的几个螺栓点，而端板受压区则是宽度较大的实体矩形截面。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,计算假定：中和轴位于最下排螺栓O处，即认为连接变形为绕O
2、处水平转动，螺栓拉力与O点算起的纵坐标y成正比。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,螺栓i的拉力为：,对控制螺栓1进行验算：,（3）栓群偏心受拉,相当于承受轴心拉力N和弯矩M联合作用。按弹性设计法，可能出现大偏心和小偏心两种情况。,小偏心受拉,轴心拉力N由各螺栓均匀承受；弯矩M则引起以螺栓群形心O为中和轴的三角形内力分布，使上部螺栓受拉，下部螺栓受压；叠加后全部螺栓均受拉。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,(2)式为公式的使用条件，令 为螺栓有效截面组成的核心距，则当 时为小偏心受拉。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓
3、的受拉连接,大偏心受拉,当偏心距 时，在端板底部将出现受压区。,假定中和轴位于最下排螺栓 处。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,例题3.7 一刚接屋架下弦节点，竖向力由承托承受。螺栓为C级，只承受偏心拉力。设N=300kN，e=100mm。螺栓布置如图所示。试求所需的C级螺栓规格。,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,解 螺栓有效截面的核心距：,即偏心距作用在核心距以内，属小偏心受拉。,需要的有效面积：,由附表9.2查得M22螺栓的有效面积Ae=303mm2273mm2，故采用C级M22螺栓。显然连接的布置满足构造要求。,3.5 普通螺栓
4、的构造和计算,3.5.3 普通螺栓的受拉连接,3.5.4 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用,试验表明，同时承受剪力和拉力作用的普通螺栓有两种可能破坏形式：一是螺栓杆受剪受拉破坏；二是孔壁承压破坏。关于 的相关曲线近似为圆曲线。,验算剪-拉作用：,验算孔壁承压：,3.5 普通螺栓的构造和计算,例题3.8 一承受斜拉力的螺栓连接。已知被连接板件的厚度均为20mm，钢材均为Q235-B，已知斜拉力的两个分力分别为V=300kN，N=200kN，偏心e=120mm，螺栓采用等距离布置，行距为100mm，端距为50mm，共设两排C级螺栓，试选择螺栓规格。,解 螺栓有效截面的核心距：,属大偏心，,3.5.4
5、 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用,3.5 普通螺栓的构造和计算,1号螺栓的拉力为：,剪力由12个螺栓共同承受：,试选用M20C级螺栓，,查附表9.2知，其有效面Ae=245mm2,查附表1.4知，,3.5.4 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用,3.5 普通螺栓的构造和计算,故所选螺栓满足强度要求。,3.5.4 普通螺栓受剪力和拉力的联合作用,3.5 普通螺栓的构造和计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,1 高强度螺栓连接的工作性能,（1）高强度螺栓的抗剪性能,如果连接的承载力只用到1点，即为高强度螺栓摩擦型连接；如果连接的承载力用到4点，即为高强度
6、螺栓承压型连接。,1 高强度螺栓连接的工作性能,（2）高强度螺栓的抗拉性能,当外拉力Nt小于栓杆预拉力P的80%时，无松弛现象发生；当外拉力Nt0.5P时，不出现撬力。,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,1 高强度螺栓连接的工作性能,（2）高强度螺栓的抗拉性能,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,2 高强度螺栓连接的构造要求,（1）高强度螺栓预拉力的建立方法,大六角头螺栓的预拉力控制方法有：a.力矩法；b.转角法。,扭剪型螺栓的预拉力控制方法有：扭剪法。,（2）预拉力值的确定,式中的系数考虑了以下几个因素
7、：,在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，引入折减系数1/1.2；,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,2 高强度螺栓连接的构造要求,施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉1/0.9，引入折减系数0.9；,考虑螺栓材质的不定性，引入折减系数0.9；,钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.9。,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,2 高强度螺栓连接的构造要求,（3）高强度螺栓摩擦面抗滑移系数,对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对于摩擦型连接，要求见下表：,3.6 高强度螺栓的构造和计
8、算,3.6.1 高强度螺栓连接的工作性能和构造要求,3.6.2 高强度螺栓摩擦型连接计算,1 受剪连接承载力,0.9为抗力分项系数R的倒数，R=1.111，最小板厚t 6mm的冷弯薄壁型钢结构取0.8。,2 受拉连接承载力,承压型连接的高强度螺栓按普通螺栓的公式计算。,3 同时承受剪力和拉力连接承载力,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。,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.3 高强度螺栓承压型连接计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,1 受剪连接承载力,2 受拉连接承载力,3 同时承受剪力和拉力连接承载力,3.6.
9、3 高强度螺栓群的计算,1 高强度螺栓群受剪,（1）轴心受剪,（2）非轴心受剪 计算方法与普通螺栓群相同,2 高强度螺栓群受拉,（1）轴心受拉,（2）受弯矩作用,3.6 高强度螺栓的构造和计算,（3）偏心受拉,3 高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用,（1）摩擦型连接计算,3.6.3 高强度螺栓群的计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,将 代入上式得：,在弯矩和拉力共同作用下：,当Nti 0时，取Nti =0。,则,或,此外，螺栓的最大拉力应满足：,3.6.3 高强度螺栓群的计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,（2）承压型连接计算,例题3.9 如图高强度螺栓摩擦型连接，被连接板件钢材均为Q235-B。螺栓为10.9级，直径为20mm，接触面采用喷砂处理。试验算此连接的承载力，图中内力均为设计值。,解 查得预拉力P =155kN，抗滑移系数 。,3.6.3 高强度螺栓群的计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,3.6.3 高强度螺栓群的计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,按比例关系求得：Nt2=55.6kN Nt3=42.9kN Nt4=30.3kN Nt5=17.7kN Nt6=5.1kN,验算受剪承载力设计值：,故满足强度要求。,3.6.3 高强度螺栓群的计算,3.6 高强度螺栓的构造和计算,
