3.6普通螺栓和铆钉连接的构造和计算.doc

§3.6 普通螺栓和铆钉连接的构造和计算 抗剪连接——板件之间有相对错动的趋势； 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势。 一．普通螺栓（铆钉）的计算 1．抗剪螺栓（铆钉）的计算 （1）单个螺栓（铆钉）的受剪工作性能 1）弹性段（0～1）：板件间相互挤压，靠摩擦阻力传力； 2）相对滑移段（1～2）：摩擦阻力被克服后，板件间产生滑移，栓（钉）杆与孔壁相接触，滑移量取决于栓（钉）杆与孔的间距； 3）弹塑性工作阶段（2～3）：螺栓杆既受剪又受弯直到破坏为止。 （2）对一组螺栓连接，有五种可能的破坏形式 1）栓杆被剪断； 2）被连接板被挤压破坏； 3）被连接板被拉（压）破坏； 4）被连接板被剪破坏——拉豁； 5）栓杆受弯破坏。 （3）针对如上情况，应避免所有破坏的可能性 1）栓（钉）杆长度（）≤——防止受弯破坏； 2）≥，栓距≥——避免拉豁； 3）通过计算保证螺栓（铆钉）抗剪； 4）通过计算保证螺栓（铆钉）抗挤压； 5）通过计算保证被连接构件具有足够的拉压强度。 （4）螺栓群受剪计算 1）轴心受力 基本假定：螺栓群均匀受力。 一个螺栓的抗剪承载能力： ——剪切面数； ——螺栓直径； ——螺栓抗剪设计强度。 一个螺栓抗挤压承载能力： ——螺栓直径； ——被连接板中受力一侧的总厚度的较小值； ——螺栓承压设计强度。 当受力一边螺栓分布长度时，会出现较严重的传力不均匀现象，故采用强度折减系数对螺栓的承载能力进行折减： 当时，取 这样，设计计算时，对受力最大的螺栓进行验算： ≤ 2）螺栓群受扭 基本假定： 被连接板是刚性的； 螺栓是弹性的； 在扭矩作用下，绕螺栓群中心旋转，每个螺栓受力大小与其到形心的距离成正比，方向垂直于矢径。 根据平衡条件： 为方便计算，将其分解 则≤ 例： P 将荷载向螺栓群形心简化； 确定受力最不利螺栓； 计算该螺栓的受力 合成、比较 ≤ 2．抗拉螺栓的计算 （1）受拉螺栓的工作特点 杠杆效应——由于被连接件的刚度不够，在螺栓中产生附加应力。 规范中考虑杠杆效应，降低了螺栓的抗拉强度，同时要求设计中应采取构造措施以减少不利影响。 （2）螺栓抗拉计算 一个螺栓的抗拉承载能力 ——螺栓的有效面积，可查表； ——螺栓受拉设计强度（已考虑杠杆效应的不利影响）。 ≤ （3）螺栓群受弯计算 基本假定： 1）在弯矩作用下，板件绕最边缘的螺栓旋转； 2）每个螺栓受力大小与其到旋转中心的距离成正比。 假定有m列螺栓，则 ——1个“1”号螺栓在弯矩M作用下产生的拉力； ——第个螺栓距旋转中心的距离。 ≤ 当偏心受拉时： ——以形心为旋转中心，每个螺栓到中心的距离。 有两种可能性： 1）当＞0时，按小偏心计算，结果正确。 2）当≤0时，应按大偏心计算，此时，应绕边缘螺栓“”点旋转，力臂及螺栓位置均应以该点为基准。 ——螺栓到“”点的距离。 （4）螺栓受拉剪联合作用 ≤1 ——判别条件（经验公式） 且≤ ——最危险螺栓所受剪力和拉力； ——螺栓的抗剪和抗拉承载能力。 通常做法不让螺栓受拉时受剪，用承托，则剪力由承托承担，螺栓只受拉力。 螺栓（铆钉）的排列和构造要求 1．受力要求：如边距≥2等； 2．构造要求：间距不能太大，避免压不紧潮气进入——腐蚀； 3．施工要求：螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装。