钢结构螺栓连接..ppt

钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 例7.8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，见图左边所示。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 1) 抗剪连接工作性能 由于高强度螺栓连接有较大的预拉力，从而使被连接件中有很大的预压力，当连接受剪时，主要依靠摩擦力传力的高强度螺栓连接的抗剪承载力可达到1点。通过1点后，连接产生了滑移，当栓杆与孔壁接触后，连接又可继续承载直到破坏。 高强度螺栓 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 普通螺栓 a b N N/2 N/2 对于高强度螺栓摩擦型连接，其破坏准则为板件发生相对滑移，因此其极限状态为1点，所以1点的承载力即为一个高强度螺栓摩擦型连接的抗剪承载力。 对于高强度螺栓承压型连接，允许接触面发生相对滑移，破坏准则为连接达到其极限状态4点，所以高强度螺栓承压型连接的单栓抗剪承载力计算方法与普通螺栓相同。 3.7.2 高强度螺栓摩擦型连接计算 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 受剪连接承载力 （1）单个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值: 　　　0.9—抗力分项系数? R的倒数(? R=1.111); nf—传力摩擦面数目;? —摩擦面抗滑移系数; P—预拉力设计值. （7.7.2） （2）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 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 2）高强度螺栓的抗拉工作性能 图7.7.1 高强度螺栓受拉 P+?P C－?C a) b) 高强度螺栓在承受外拉力前，螺杆中已有很高的预拉力P，板层之间则有压力C，而P与C维持平衡C = P (状态a)。 加荷载拉力Nt后，螺栓拉力从P增加了? P，板件挤压力则由C减小了? C (状态b)。 300 250 200 150 100 50 0 50 100 150 200 250 300 Pf(kN) Nu’ Nu Nt (kN) Q 有橇力时的螺栓破坏 无橇力时的螺栓破坏 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 计算表明，当螺杆的外拉力Nt为预拉力P的80％时，螺杆内的拉力增加很少，可以认为此时螺杆的预拉力基本不变。 当考虑橇力影响时，螺栓杆的拉力Pf与Nt的关系曲线如图： Nt≤0.5P时，橇力Q=0； Nt≥0.5P后，橇力Q出现，增加速度先慢后快。 橇力Q的存在导致连接的极限承载力由Nu降至Nu’。 所以，如设计时不考虑橇力的影响,应使Nt≤0.5P或增加连接板件的刚度（如设加劲肋）。 直接承受动力荷载的结构外拉力不宜超过0.5 P 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 受拉连接承载力 单个高强度螺栓抗拉承载力设计值: （7.7.3） （1）高强度螺栓摩擦型连接 （2）高强度螺栓承压型连接 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 3.同时承受剪力和拉力连接的承载力 尽管当Nt≤P 时，栓杆的预拉力变化不大，但由于μ随Nt的增大而减小，且随Nt的增大板件间的挤压力减小，故连接的抗剪能力下降。 实验结果表明，外加剪力和拉力与高强螺栓的受拉、受剪承载力设计值之间为线性关系，故规范规定在V和N共同作用下应满足下式： (1) 高强度螺栓摩擦型连接 螺栓的抗剪承载力设计值为 受拉后，连接板间的挤压力减小， 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （7.7.4） 仍采用原抗滑移系数， 则适当增加 来弥补 单个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力： 除此之外，拉力应满足 规范的实用公式 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 为了防止孔壁的承压破坏，应满足： 系数1.2是考虑由于外拉力的存在导致高强度螺栓的承压承载力降低的修正系数。 （2）同时承受剪力和拉力连接的承压型高强度螺栓 对于高强度螺栓承压型连接在剪力和拉力共同作用下计算方法与普通螺栓相同。 （7.7.5） （7.7.6） 剪拉 受拉 承压型高强 受剪 剪拉 受拉 摩擦型高强 受剪 剪拉 受拉 普通螺栓 受剪 钢结构设计原理 Design Principles of