【正文】 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?(1)摩擦傳力的線性階段 在施加荷載之初 ， 荷載較小 ，連接中的剪力也較小 ， 荷載靠構(gòu)件間接觸面的摩擦力傳遞 ， 螺栓桿與孔壁之間的間隙保持不變 ， 連接工作處于線性階段 ， 在 N圖上呈現(xiàn)出0~1斜直線段 。 但由于板件間摩擦力的大小取決于擰緊螺帽時(shí)在螺桿中的初始拉力 ，一般說來 ， 普通螺栓的初拉力很小 ， 故此階段很短 ， 可略去不計(jì) 。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?(2)滑移階段 當(dāng)荷載增大 ， 連接中的剪力達(dá)到構(gòu)件間摩擦力的最大值 ，板件間突然產(chǎn)生相對(duì)滑移 ， 其最大滑移量為螺栓桿與孔壁之間的間隙 ，直至螺栓桿與孔壁接觸 ，也就是 N圖上曲線 為 1,2水平線段 。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?(3)栓桿直接傳力的彈性階段 如荷載再增加 ， 連接所承受的外力就主要是靠螺栓與孔壁接觸傳遞 。 螺栓桿除主要受剪力外 ， 還有彎矩和軸向拉力 ， 而孔壁則受到擠壓 。 由于接頭材料的彈性性質(zhì) ， 也由于螺栓桿的伸長(zhǎng)受到螺帽的約束 ， 增大了板件間的壓緊力 ， 使板件間的摩擦力也隨之增大 。 所以 N曲線呈上升狀態(tài) ， 達(dá)到 “ 3” 點(diǎn) 時(shí) ， 表明螺栓或連接板達(dá)到 彈性極限 ， 此階段結(jié)束 。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?(4)彈塑性階段 荷載繼續(xù)增加 ， 在此階段即使給荷載很小的增量 ， 連接的剪切變形也迅速加大 ， 直到連接的最后破壞 。 N圖上曲線的 最高點(diǎn) “ 4”所對(duì)應(yīng)的荷載即為普通螺栓連接的極限荷載 。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?抗剪螺栓連接達(dá)到極限承載力時(shí) ， 可能的破壞形式有 ：① 當(dāng)栓桿直徑較小 ， 板件較厚時(shí) ， 栓桿可能先 被剪斷 ； ( d ) 1 1 剖面 ( e ) 1 1 圖 3 12 抗剪螺栓的破壞性式 （ a ）螺栓桿剪斷； ( b ) 孔壁壓壞； ( c ) 板被拉斷；（ d ）板端被剪斷； ( e ) 螺栓桿彎曲 ( a ) ( b ) ( c ) e 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?② 當(dāng)栓桿直徑較大 ， 板件較薄時(shí) ， 板件可能先被擠壞 ，由于栓桿和板件的擠壓是相對(duì)的 ， 故也可把這種破壞叫做螺栓承壓破壞； ( d ) 1 1 剖面 ( e ) 1 1 圖 3 12 抗剪螺栓的破壞性式 （ a ）螺栓桿剪斷； ( b ) 孔壁壓壞； ( c ) 板被拉斷；（ d ）板端被剪斷； ( e ) 螺栓桿彎曲 ( a ) ( b ) ( c ) e 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?③ 板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷 ； ④ 端距太小 ， 端距范圍內(nèi)的板件有可能被栓桿沖剪破壞 ( d ) 1 1 剖面 ( e ) 1 1 圖 3 12 抗剪螺栓的破壞性式 （ a ）螺栓桿剪斷； ( b ) 孔壁壓壞； ( c ) 板被拉斷；（ d ）板端被剪斷； ( e ) 螺栓桿彎曲 ( a ) ( b ) ( c ) e 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?⑤ 螺栓過長(zhǎng)時(shí) ， 栓桿彎曲變形過大 。 ( d ) 1 1 剖面 ( e ) 1 1 圖 3 12 抗剪螺栓的破壞性式 （ a ）螺栓桿剪斷； ( b ) 孔壁壓壞； ( c ) 板被拉斷；（ d ）板端被剪斷； ( e ) 螺栓桿彎曲 ( a ) ( b ) ( c ) e 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7． 1． 1 抗剪連接的工作性能 ?第 ③ 種破壞形式屬于構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算；第 ④ 種破壞形式由螺栓端距 ≥ 2d0來保證 ， 第 ⑤ 種破壞形式通過限制夾緊長(zhǎng)度在 （ 4~6） d內(nèi)來保證 。 因此 ， 抗剪螺栓連接的計(jì)算只考慮第 ① 、 ② 種破壞形式 。 ( d ) 1 1 剖面 ( e ) 1 1 圖 3 12 抗剪螺栓的破壞性式 （ a ）螺栓桿剪斷； ( b ) 孔壁壓壞； ( c ) 板被拉斷；（ d ）板端被剪斷； ( e ) 螺栓桿彎曲 ( a ) ( b ) ( c ) e 3 ． 7 ． 1 ． 2 單個(gè)普通螺栓的抗剪承載力 普通螺栓連接的抗剪承載力，應(yīng)考慮螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況。假設(shè)螺栓受剪面上的剪應(yīng)力是均勻分布的，則單個(gè)抗剪螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為 bvvbvfdnN42?? ( 3 . 3 2 ) 式中 vn—— 受剪面數(shù)目，單剪 vn=1 ，雙剪 vn=2 ，四剪 vn=4 ； d —— 螺栓桿直徑； bvf—— 螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3 ． 7 ． 1 ． 2 單個(gè)普通螺栓的抗剪承載力 由于螺栓的實(shí)際承壓應(yīng)力分布情況難以確定，為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定螺栓承壓應(yīng)力分布于螺栓直徑平面上 ( 圖 4) ，而且假定該承壓面上的應(yīng)力為均勻分布， 則單個(gè)抗剪螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值為 ??bcbctfdN ( 3 .33) 式中 ∑ t —— 在同一受力方向的承壓構(gòu)件的較小總厚度； bcf—— 螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 ? 單個(gè)螺栓受剪時(shí)的承載力： ? N bmin=min( Nvb, Ncb) bvvbv fdnN42???? bcbc tfdN下講內(nèi)容：” 受剪普通螺栓”群 計(jì)算 (1)普通螺栓群軸心受剪 ( 1 ) 普通螺栓群軸心受剪 試驗(yàn)證明，螺栓群的抗剪連接承受軸心力時(shí)，螺栓群在長(zhǎng)度方向各螺栓受力不均勻 ( 圖 3 . 5 5 ) ，兩端受力大，而中間受力小。當(dāng)連接長(zhǎng)度 1l≤ 150d (0d為螺孔直徑 )時(shí)，由于連接工作進(jìn)入彈塑性階段后，內(nèi)力發(fā)生重分布，螺栓群中各螺栓受力逐漸接近，故可認(rèn)為軸心力 N 由每個(gè)螺栓平均分擔(dān)，即螺栓數(shù) n 為 bm i xNNn ? ( 3 . 3 4 ) 式中 bNm i n—— 一個(gè)螺栓抗剪承載 力設(shè)計(jì)值與承壓承載力設(shè)計(jì)值的較小值。 當(dāng) l 1 15d 0 時(shí)，連接工作進(jìn)入彈塑 性階段后，各螺桿所受內(nèi)力也不 易均勻，端部螺栓首先達(dá)到極限 強(qiáng)度而破壞，隨后由外向里依次 破壞。圖 的曲線給出根據(jù)試 驗(yàn)資料整理成的連接抗剪強(qiáng)度與 l 1 /d 0 的關(guān)系曲線。圖中縱坐標(biāo)為 長(zhǎng)連接抗剪螺栓的強(qiáng)度折減系數(shù) ?，橫坐標(biāo)為連接長(zhǎng)度與螺栓 孔直徑的比值 l 1 /d 0 。 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 3． 7． 1 普通螺栓的抗剪連接 普通螺栓群抗剪連接計(jì)算 當(dāng) l 1 /d 0 15 時(shí)，連接強(qiáng)度明顯 下降，開始下降較快，以后逐 漸緩和，并趨于常值。歐洲 鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)《建議》和歐洲規(guī) 范草案 (Eurocode 3) 采用圖 中的虛線，實(shí)線為我國 現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所 采用的曲線。由此曲線可知 折減系數(shù)： 15001???dl? ( 3 . 3 5 ) 則對(duì)長(zhǎng)連接，所需抗剪螺栓數(shù)為 bm i xNNn?? （ ） 3． 7 普通螺栓連接的工作性能和